超声波金属焊接是在 1830 年代偶然发现的。当时,当电流点焊电极加入超声波振动试验时,发现无需电流也能焊接,于是发展了超声波金属冷焊技术。超声波焊接虽然被发现较早,但迄今为止,其作用机理尚不清楚。它与摩擦焊相似,但也有区别。超声波焊接时间很短,温度低于再结晶;它也与压焊不同,因为施加的静压力比压焊小得多。一般认为,在超声波焊接过程的初始阶段,金属表面的氧化物受到切向振动,粗糙表面的突出部分产生反复的微焊接和破坏过程,使接触面积增大,焊接区温度升高,焊件界面处发生塑性变形。这样,当接触压力彼此接近到原子重力可以作用的距离时,就形成了焊点。如果焊接时间过长,或超声波的振幅过大,焊接强度就会降低,甚至被破坏。

超声波金属焊接的特点

超声波金属焊接的特点是:不需要焊剂和外部加热,不因热变形,无残余应力,对焊件表面焊前处理要求低。不仅可以焊接同种金属,还可以焊接异种金属。薄板或细丝可以焊接到厚板上。超声波焊接比电流焊接的能量要少得多,常用于焊接晶体管或集成电路的引线。用于药品、爆炸性物品的密封焊接时,可避免一般焊接因溶解物而污染药品,且不会因受热等而爆炸。