Ультразвукове зварювання металів було випадково відкрито в 1830-х роках. У той час, коли струмовий електрод для точкового зварювання був доданий до ультразвукової вібрації, було виявлено, що його можна зварювати без струму, тому була розроблена технологія ультразвукового холодного зварювання металу. Хоча ультразвукове зварювання було відкрито раніше, механізм його дії ще не ясний. Це схоже на зварювання тертям, але є відмінність. Час ультразвукового зварювання дуже короткий, а температура нижча, ніж рекристалізація; він також відрізняється від зварювання тиском, оскільки прикладений статичний тиск набагато менший, ніж зварювання тиском. Загальноприйнято вважати, що на початковій стадії процесу ультразвукового зварювання оксид на поверхні металу тангенціально вібрує, а виступаюча частина шорсткої поверхні викликає повторювані процеси мікрозварювання та руйнування для збільшення площі контакту та підвищення температури зони зварювання. Висока пластична деформація відбувається на межі зварювання. Таким чином, коли контактний тиск близький один до одного до відстані, на яку може діяти атомна гравітація, утворюється паяний шов. Якщо час зварювання занадто довгий або амплітуда ультразвукової хвилі занадто велика, міцність зварювання буде знижена або навіть зруйнована.
Особливості ультразвукового зварювання металів
Характеристиками ультразвукового зварювання металів є: відсутність потреби у флюсі та зовнішньому нагріванні, відсутність деформації під дією тепла, відсутність залишкових напруг, низькі вимоги до попередньої обробки поверхні зварного шва. Зварювати можна не тільки подібні метали, а й різнорідні. Тонкі листи або нитки можна зварювати з товстими плитами. Ультразвукове зварювання має набагато меншу енергію, ніж зварювання струмом, і часто використовується для зварювання проводів транзисторів або інтегральних схем. При використанні для герметичного зварювання ліків і вибухонебезпечних матеріалів, він може уникнути загального зварювання від забруднення ліків через розчинені предмети, і не вибухне через тепло тощо.
