Ультразвуковая сварка металлов была случайно открыта в 1830-х годах. В то время, когда к ультразвуковому вибрационному испытанию был добавлен электрод для точечной сварки, было обнаружено, что его можно сваривать без тока, поэтому была разработана технология ультразвуковой холодной сварки металла. Хотя ультразвуковая сварка была открыта ранее, до сих пор механизм ее действия не ясен. Это похоже на сварку трением, но есть разница. Время ультразвуковой сварки очень короткое, а температура ниже, чем температура рекристаллизации; она также отличается от сварки давлением, поскольку прикладываемое статическое давление намного меньше, чем при сварке давлением. Принято считать, что на начальном этапе процесса ультразвуковой сварки оксид на поверхности металла вибрирует по касательной, а выступающая часть шероховатой поверхности производит повторные процессы микросварки и разрушения для увеличения площади контакта и повышения температуры зоны сварки. На границе раздела сварного соединения происходит высокая пластическая деформация. Таким образом, когда контактное давление близко друг к другу на расстояние, на котором может действовать атомная гравитация, образуется паяное соединение. Если время сварки слишком велико или амплитуда ультразвуковой волны слишком велика, прочность сварки будет снижена или даже разрушена.
Особенности ультразвуковой сварки металла
Характеристики ультразвуковой сварки металлов: отсутствие необходимости во флюсе и внешнем нагреве, отсутствие тепловых деформаций, отсутствие остаточных напряжений, низкие требования к предсварочной обработке поверхности сварного соединения. Сваривать можно не только схожие, но и разнородные металлы. Тонкие листы или нити можно приваривать к толстым пластинам. Ультразвуковая сварка имеет гораздо меньшую энергию, чем сварка током, и часто используется для сварки выводов транзисторов или интегральных схем. При использовании для герметизации лекарств и взрывчатых материалов он позволяет избежать общей сварки от загрязнения лекарств растворенными предметами и не взрывается из-за нагрева и так далее.
