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1.什么是超聲波焊接頭
超聲波焊頭是超聲波發(fā)射端的統稱(chēng)，它的作用是將換能器產(chǎn)生的超聲波耦合到被加工的零件當中。因其要傳遞超聲波，故焊頭一定要在一定的諧振狀態(tài)下工作，即焊頭的固有諧振頻率要與換能器的頻率要匹配；其次，焊頭的振幅要均勻，形狀要與被加工零件的型面相一致。
2.超聲波焊接頭材質(zhì)
1）鈦合金：韌性高，硬度高，熱傳導性好，成本比鋁合金高，但其疲勞強度比鋁合金高1倍以上，具有更好的耐磨性能；
2）鋁鎂合金：具有極好的機械屈服強度，硬度高，熱傳導性極好，是理想的超聲波焊頭材料；缺點(diǎn)是耐磨性不好，只能適用于一般的焊接要求；
3）粉末冶金鋼：硬度極高，耐磨性極好，從而成本低，對機械振動(dòng)的損失��；但其熱傳導性差，制作工藝比較復雜。
3.超聲波焊接頭波長(cháng)
一般有3種：1/N波長(cháng)（半波）；全波長(cháng)；多倍波長(cháng)。
4.超聲波焊頭設計和加工
1）焊頭設計好后，需要經(jīng)過(guò)調諧測試，使得其固有諧振頻率與換能器傳遞的頻率相匹配，保證焊頭能夠將換能器轉換的機械振動(dòng)持續地傳遞到被焊接工件的表面，且形成持續穩定的焊接效果。通過(guò)超聲波模擬軟件，來(lái)模擬實(shí)際焊接狀態(tài)，加工出具有良好機械效應和聲學(xué)效應的焊頭。若調諧不當，會(huì )導致焊接效果差，嚴重的話(huà)會(huì )損壞換能器和發(fā)生器；
2）焊頭的設計要結合零件的材質(zhì)和形狀。
5.超聲波焊接頭性能的評判標準
1）焊頭的振幅：振幅對于焊接材料來(lái)講是個(gè)很重要的參數，振幅過(guò)小則能量低，需要更長(cháng)的焊接時(shí)間；過(guò)大則使得溫度過(guò)高，材料燒焦、過(guò)焊。每家公司選擇的換能器不同，從而輸出的振幅也不同，經(jīng)過(guò)變幅桿和焊頭的調幅，來(lái)矯正到一個(gè)合適的振幅，一般工作振幅在30~60um不等；
2）焊頭的頻率：每臺焊機都有個(gè)中心頻率，如20KHZ、40KHZ。焊機的工作頻率由換能器、調幅器和焊頭的機械共振頻率來(lái)決定，發(fā)生器的頻率由機械共振頻率來(lái)調整，以達到一致，使得焊頭處于諧振狀態(tài)。機械共振頻率有個(gè)諧振頻率范圍，一般在20KHZ+-0.5KHZ以?xún)�，那么焊頭在加工時(shí)一般會(huì )要求保持+-0.1KHZ的加工精度；
3）焊頭的壽命：焊頭的材料和工藝決定其使用壽命；
4）焊頭的加工精度：焊頭一直處于高頻振動(dòng)下，一定要保證加工的左右對稱(chēng)精度，如果焊頭加工不對稱(chēng)，會(huì )導致不均勻應力和橫向振動(dòng)的產(chǎn)生，從而使得焊頭過(guò)熱或斷裂；
5）焊頭的節點(diǎn)；
6）焊頭的模具設計。
