 超聲波發(fā)生器是一個(gè)變頻裝置，它將工頻電流轉變?yōu)槌暡l率（15-60khz）的振蕩電路；換能器則利用逆壓電效應轉換成彈性機械振動(dòng)能；傳振桿、聚能器用來(lái)放大振幅，并通過(guò)耦合桿上聲極傳遞到工件。換能器、傳振桿、聚能器、耦合桿及上聲極構成一個(gè)整體，稱(chēng)之為聲學(xué)系統。由上聲極傳輸的彈性振動(dòng)能量是經(jīng)過(guò)一系列的能量轉換及傳遞環(huán)節產(chǎn)生的。聲學(xué)系統中各個(gè)組元的自振頻率，將按同一個(gè)頻率設計，當發(fā)生器的振蕩電泫頻率與聲學(xué)系統的自振頻率一致時(shí)，系統即產(chǎn)生諧振（共振），并向工件輸出彈性振動(dòng)能。
超聲波焊焊縫的形成主要由振動(dòng)剪切力、靜壓力和焊區的溫升三個(gè)因素所決定。綜觀(guān)焊接過(guò)程，超聲波焊經(jīng)歷了如下三個(gè)階段。
（1）摩擦去污階段：在振幅為幾十微米的振動(dòng)摩擦力的作用下，工件表面的油污、氧化物等雜質(zhì)被排出，金屬表面露出。
（2）應力及應變階段：變化頻率為幾千次/秒的剪切應力也是造成振動(dòng)摩擦的原因，在工件間發(fā)生局部連接后，這種振動(dòng)的應力和應變將形成金屬間實(shí)現冶金結合的條件。
（3）固相連接階段：在上述兩個(gè)階段中，由于彈性滯后、局部表面滑移和塑性變形的綜合結果，焊接區局部溫度升高。焊接區產(chǎn)生了擴散及相變、再結晶和金屬鍵合等冶金過(guò)程，形成固相連接。
|