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?异种金属焊接存在的问题

异种金属的焊接在我们超声波行业经常会遇到三种材质铜、铝、镍之间相互进行焊接，且超声波焊接后导电性以及强度性能良好。

异种金属焊接所存在的一些固有问题阻碍了它的发展，如异种金属熔合区的构成和性能，异种金属焊接结构的***多半发生在熔合区，由于靠近熔合区各段上焊缝结晶特点不同，又易形成性能不好的、成分变化的过渡层。

另外，由于处在高温的时间长，这一区域的扩散层会扩大，会进一步使金属的不均匀性增加。相较钴酸锂、磷酸铁锂和锰酸锂电池，三元锂电池具备能量密度高、电压平台高、振实密度高、循环性能好、电化学稳定等特性，在提升新能源汽车的续航里程方面有着明显优势，同时还具有输出功率比较大，低温性能好，可适应全天候气温等优点。而且异种金属焊接时或焊后经热处理或经高温运行后，经常发现低合金一侧的碳通过焊缝边界向高合金焊缝中“迁移”的现象，分别在熔合线两侧形成脱碳层和增碳层，在低合金一侧母材形成脱碳层，在高合金焊缝一侧形成增碳层。

防碍和阻止异种金属结构的使用和发展主要表现在以下几个方面：

1.在室温下，异种金属焊接接头区的机械性能（如拉伸、冲击、弯曲等）一般优于被焊母材的性能，但高温下或高温长期运行后，接头区的性能劣于母材。

2.在奥氏体焊缝与珠光体母材之间存在一个马氏体过渡区，该区韧性较低，是一个高硬度脆性层，也是导致构件失效***的薄弱区，它会降低焊接结构的使用可靠性。

3.焊后热处理或高温运行过程中碳迁移会导致在熔合线两侧分别形成增碳层和脱碳层。一般认为脱碳层由于碳的减少而导致该区域***、性能发生较大变化（一般是劣化），从而使得该区域容易在服役过程中发生早期失效。焊接作用力应该用测压仪校准以便对不同焊机之间的焊接作用力进行直接比较。很多服役中的高温管线或者试验中的高温管线的失效部位都集中在脱碳层。

4.失效与时间、温度和交变应力等条件有关。

5.焊后热处理不能消除接头区的残余应力分布。

6.化学成分的不均匀性。

异种金属焊接的时候，由于焊缝两侧的金属和焊缝的合金成分有着明显的差别，焊接过程中，母材和焊材都会熔化并相互混合，混合的均匀程度随着焊接工艺的改变而改变，而且焊接接头不同的位置，混合均匀程度也有很大差异，这就造成了焊接接头化学成分的不均匀性。在承受动载荷和冲击载荷的情况下，除保证强度外，对冲击韧性、延伸率均有较高要求，应一次选用低氢型、钛钙型和氧化铁型焊条。

7.金相***的不均匀性。

由于焊接接头化学成分的不连续，经历了焊接热循环后，焊接接头各个区域出现不同的***，往往在某些区域出现极其复杂的***结构。

8.性能的不连续性。

焊接接头的化学成分和金相***的差异，带来了焊接接头力学性能的不同。沿焊接接头的各个区域强度、硬度、塑性、韧性、冲击性能、高温蠕变、持久性能都有很大差别。玩具业：各式球类玩具、文具、水枪、塑料礼品、音乐玩具、及各式塑料玩具…等。这种显著的不均匀性使得焊接接头不同区域在相同的条件下，表现出来的行为有很大的差异，出现弱化区域和强化区域，尤其是在高温的条件下，异种金属焊接接头在服役过程中经常出现早期失效。

超声波焊接机的工作原理以及如何控制温度

原理

当超声波接触到塑料件之后，会在接触面上产生高频振动（能够达到每秒几万次），高频振动能够传导能量，将能量传导到焊接区域，而焊接区有一个特点就是阻抗大，当能量传导到这里后就会在局部产生高温，就可以将塑料件熔化掉，然后再对塑料件施加一定的压力，使两个塑料件融合在一起，当超声波停止作用之后，过一段时间凝固成型，就可以完成两个塑料件的熔接。线束机应用领域超声波金属线束焊接机（汽车线束焊接机）为多股导线压接焊的专用设备，它能可靠便捷地将多股导线截面各在0。

温度

超声波焊接机在焊接时的温度该如何控制呢？首先，材料的硬度对温度有很大的影响，材料的硬度越大，传导振动的能力就会越好。而塑料件处于熔融状态的时候会比较软，这样就会使传导能力减弱，分子间的摩擦变弱，超声波的能量就很短的时间内就会停止。电动汽车需求的迅速上升，使得动力锂离子电池需求量大幅上升，使之成为带动锂离子电池行业增长的主力。所以，在焊接的时候，超声波焊接机的温度需要比焊接塑料件的熔点温度稍高点。

台州市锦亚机械制造有限公司是一家***生产塑料线性振动摩擦焊接机，热铆焊接机，热板焊接机，多头非标型超声波塑料焊接机，以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。

超声波的概念

超声波是指频率大于20000Hz以上的声波，超声波是声波大家族中的一员，其超出了人耳听觉的上限（20000Hz），故而得名超声波。超声波的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，可用于测距、检测、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等，在***、军事、工业、农业上有很多的应用。焊头的形状至关重要，因为焊头的轴向膨胀和收缩产生的应力会在高振幅情况下造成开裂。本文所介绍的超声波焊接就是超声波在塑胶焊接领域的一个典型应用。

通过外加热源软化的焊接技术

1、热板焊接

热板焊接是用平面电热板将需焊接的两平面熔融软化后迅速移去电热板、合并两平面并加力至冷却的一种焊接方式，适用于超声波难熔的非回转工件或大型塑料工件的熔接，这种方法焊接强度高，焊接部件的形状设计相对来说比较容易，例如汽车水箱、汽车工具箱、汽车组合灯、洗衣机平衡环等产品。沿焊接接头的各个区域强度、硬度、塑性、韧性、冲击性能、高温蠕变、持久性能都有很大差别。

2、热风焊接

当热风气流直接吹向接缝区时，与母材同材质的填充焊丝和接缝区被熔化，填充材料与被焊塑料熔化在一起而形成焊缝。这种焊接方法的优点是焊接设备轻巧易携带，但对操作者的焊接技能要求比较高。

3、热棒和脉冲焊接

这两项技术主要用在厚度较小的塑料薄膜的焊接。并且这两种方法相似，都是将两片薄膜紧压在一起，利用热棒或镍铬丝产生的瞬间热量完成焊接。