Hàn kim loại siêu âm được phát hiện một cách tình cờ vào những năm 1830. Vào thời điểm đó, khi thêm điện cực hàn điểm hiện tại vào thử nghiệm rung siêu âm, người ta thấy rằng nó có thể được hàn mà không cần dòng điện nên công nghệ hàn nguội kim loại siêu âm đã được phát triển. Mặc dù hàn siêu âm đã được phát hiện sớm hơn nhưng cho đến nay cơ chế hoạt động của nó vẫn chưa rõ ràng. Nó tương tự như hàn ma sát, nhưng có một sự khác biệt. Thời gian hàn siêu âm rất ngắn và nhiệt độ thấp hơn so với kết tinh lại; nó cũng khác với hàn áp lực, vì áp suất tĩnh tác dụng nhỏ hơn nhiều so với hàn áp lực. Người ta thường tin rằng trong giai đoạn đầu của quá trình hàn siêu âm, oxit trên bề mặt kim loại bị rung tiếp tuyến và phần nhô ra của bề mặt gồ ghề tạo ra các quá trình hàn vi mô và phá hủy lặp đi lặp lại để tăng diện tích tiếp xúc và tăng nhiệt độ của vùng hàn Cao, biến dạng dẻo xảy ra tại giao diện của mối hàn. Bằng cách này, khi áp suất tiếp xúc gần nhau đến khoảng cách mà trọng lực nguyên tử có thể tác động, một mối hàn sẽ được hình thành. Nếu thời gian hàn quá dài hoặc biên độ sóng siêu âm quá lớn thì cường độ hàn sẽ bị giảm, thậm chí bị phá hủy.
Đặc điểm của hàn kim loại siêu âm
Đặc điểm của hàn kim loại siêu âm là: không cần từ thông và gia nhiệt bên ngoài, không bị biến dạng do nhiệt, không có ứng suất dư và yêu cầu xử lý trước hàn trên bề mặt vật hàn thấp. Không chỉ các kim loại giống nhau mà cả các kim loại khác nhau cũng có thể được hàn. Tấm mỏng hoặc sợi có thể được hàn vào tấm dày. Hàn siêu âm có ít năng lượng hơn nhiều so với hàn dòng điện và thường được sử dụng để hàn các dây dẫn của bóng bán dẫn hoặc mạch tích hợp. Khi được sử dụng để hàn kín thuốc và vật liệu nổ, nó có thể tránh được việc hàn nói chung làm nhiễm bẩn thuốc do các vật thể hòa tan và sẽ không phát nổ do nhiệt, v.v.
