超声波、电阻焊及锡焊
电阻焊检测方法
电阻焊检测方法电阻焊是一种常见的金属焊接方法，其工作原理是利用电流通过焊接材料产生热量，使其熔化并连接在一起。
为了确保焊接质量，需要进行电阻焊检测。
本文将介绍几种常用的电阻焊检测方法。
一、焊缝外观检测焊接完成后，可以通过目视检查焊缝的外观来初步判断焊接质量。
焊缝应该均匀且光滑，没有明显的凹凸、裂纹和气孔等缺陷。
同时，焊缝的宽度和高度应符合规定的要求。
二、焊缝力学性能测试焊接质量的重要指标之一是焊缝的力学性能。
常见的力学性能测试方法有拉伸试验、冲击试验和硬度测试等。
1. 拉伸试验：将焊接件放入拉伸试验机中，施加逐渐增加的拉力，测量焊缝的拉伸强度和延伸率。
合格的焊缝应具有足够的强度和延伸性。
2. 冲击试验：冲击试验能够评估焊缝的韧性和抗冲击能力。
常用的冲击试验方法有冲击弯曲试验和冲击拉伸试验。
3. 硬度测试：通过在焊缝上进行硬度测试，可以评估焊接区域的硬度是否均匀。
一般来说，焊缝的硬度应与母材相近，差异不应过大。
三、焊缝无损检测焊接过程中可能会产生各种缺陷，如气孔、夹渣、裂纹等。
为了检测这些缺陷并及时修复，常常需要进行焊缝无损检测。
1. 超声波检测：利用超声波的传播和反射原理，检测焊缝中的缺陷。
超声波检测可以检测出小到毫米级的缺陷，并且可以确定缺陷的位置和尺寸。
2. X射线检测：X射线检测可以穿透金属材料，检测焊缝内部的缺陷。
它可以检测出更大尺寸的缺陷，但需要专业设备和操作人员。
3. 磁粉检测：磁粉检测是利用磁场的变化来检测焊缝中的缺陷。
在施加磁场后，将磁粉涂在焊缝上，通过观察磁粉的分布情况来判断是否存在缺陷。
四、焊缝金相组织检测焊接过程中，由于局部加热和冷却，焊缝区域的金相组织可能发生变化。
通过对焊缝进行金相组织检测，可以评估焊接区域的组织结构是否正常。
五、焊缝气体成分检测焊接过程中，可能会产生一些有害气体，如氮氧化物、一氧化碳等。
对焊缝进行气体成分检测，可以评估焊接过程中的环境安全性。
电阻焊检测方法包括焊缝外观检测、焊缝力学性能测试、焊缝无损检测、焊缝金相组织检测和焊缝气体成分检测等。
超声波金属焊接基础知识
一、超声波金属焊接基础知识1、原理超声波金属焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的金属表面，在加压的情况下，使两个金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，其优点在于快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工;缺点是所焊接金属件不能太厚（一般小于或等于5mm）、焊点位不能太大、需要加压。
2、焊接优点:1）、焊接材料不熔融，不脆弱金属特性。
2)、焊接后导电性好，电阻系数极低或近乎零.3）、对焊接金属表面要求低，氧化或电镀均可焊接。
4)、焊接时间短，不需任何助焊剂、气体、焊料.5）、焊接无火花，环保安全。
3、超声波金属焊接适用产品：1）、镍氢电池镍氢电池镍网与镍片互熔与镍片互熔。
.2）、锂电池、聚合物电池铜箔与镍片互熔,铝箔与铝片互熔。
3)、电线互熔，偏结成一条与多条互熔。
4)、电线与名种电子元件、接点、连接器互熔。
5）、名种家电用品、汽车用品的大型散热座、热交换鳍片、蜂巢心的互熔。
6）、电磁开关、无熔丝开关等大电流接点，异种金属片的互熔。
7)、金属管的封尾、切断可水、气密.4、振幅参数振幅对于需要焊接的材料来说是一个关键参数，相当于铬铁的温度，温度达不到就会熔接不上，温度过高就会使原材料烧焦或导致结构破坏而强度变差。
因为每一间公司选择的换能器不同,换能器输出的振幅都有所不同,经过适配不同变比的变幅杆及焊头，能够校正焊头的工作振幅以符合要求，通常换能器的输出振幅为10—20μm，而工作振幅一般为30μm左右，变幅杆及焊头的变比同变幅杆及焊头的形状,前后面积比等因素有关，形状来说如指数型变幅、函数型变幅、阶梯型变幅等，对变比影响很大，前后面积比与总变比成正比。
贵公司选用的是不同公司品牌的焊接机，最简单的方法是按已工作的焊头的比例尺寸制作，能保证振幅参数的稳定。
5、频率参数任何公司的超声波焊接机都有一个中心频率，例如20KHz、40 KHz等，焊接机的工作频率主要由换能器（Transducer）、变幅杆（Booster）、和焊头（Horn)的机械共振频率所决定，发生器的频率根据机械共振频率调整，以达到一致，使焊头工作在谐振状态,每一个部份都设计成一个半波长的谐振体。
超声波、电阻焊及锡焊
能量: Q = RI2T
电流I : 机器输出, 时间T:参数设定
电阻R :取决于母材
I
电极
电极
优点：
1）不需要焊丝、焊条等填充金属，以及氧、乙炔、氢等焊接材料，焊接 成本低。
上的锈迹，油污，灰尘等影响焊接质量的杂质。 2）焊接过程中焊剂是必不可缺的。 3）焊剂和焊锡在焊接过程中会释放有毒气体，环保性差。 4）焊接过程中，表面容易氧化。
在一定压力下两工件作相对高频率机械振动
压力
振动
第一步:破碎氧化层
第二步:两工件之间原子扩散
第三步:形成真正意义上的
稳定的金属共晶
2）超声焊与电阻焊方法比较，模具寿命长，模具整修与替代时间少， 而且易于实现自动化
3）处理超声焊接无需助焊剂、金属填料、外部加热等外部因素 4）不需任何助焊剂、气体、焊料。 焊接无火花，环保安全 缺点：
焊接金属件不能太厚，钢材料不能焊接。
超声波焊接 vs. 电阻焊接、锡焊接
比较常见的金属焊接工艺：
1）锡焊接：锡焊是利用低熔点的金属焊料加热熔化后， 渗入并充填金属件连接处间隙的焊接方法。因焊料 常为锡基合金，故名。常用烙铁作加热工具。
2）电阻焊接：电阻焊(resistance welding)是将被焊工件压 紧于两电极之间，并施以电流，利用电流流经工件 接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔 化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法
2）生产率高，且无噪声及有害气体。
缺点：
1）焊接时有火花喷溅，需要隔离。 2）点、缝焊的搭接接头不仅增加了构件的重量，且因在两板焊接熔核
超声波点焊机原理
超声波点焊机原理
1超声波点焊机原理
超声波点焊机是一种超声能技术，是一种在作业物体表面上聚集一定量材料，并用熔焊把它们结合在一起的一种焊接机器。
它使用聚焦超声波能量使焊接部分温度升高，使其能够建立合金连接。
超声波技术在现代世界中被广泛应用于电子、航空、机械等工业领域。
超声波点焊机由超声波发生器、超声传感器、反射镜组成，并有加热夹头、焊接夹具和冷却系统组成。
该设备的工作原理是：超声发生器发出高频脉冲超声波，超声波由超声传感器接收并传送到反射镜，然后反射镜将其集中到焊点上。
热量反应产生的焊点熔融，使物体结合起来。
加热附件一般采用铝合金材料制成，具有良好的热导系数、耐低温性能、导热迅速的特点。
焊接夹具能够提供定位和支撑，用来接受加热夹头的影响，从而确保焊接物体的稳定性。
冷却系统在焊接过程中的作用是为了冷却焊接物体，以防止焊接部位热退回。
超声波点焊术可以用于多种材料的焊接，比如表面银、金属薄膜、晶体面板、导电橡胶、代用金属银、周期金属等。
实际上，有很多企业已经开始使用超声波点焊机来代替传统的电钎焊。
超声波点焊机的优势在于加工时间短，一次成形的加工精度高，可以在多种复杂的形状上完成加工，它不会产生有害的污染，也不会有气体变形或烧损。
在工厂生产中，它可以大大提高生产效率。
超声波焊接要求
超声波焊接要求超声波焊接是一种常见的焊接技术，它利用超声波的振动能量来实现金属件的焊接。
在超声波焊接过程中，超声波振动器通过振荡产生高频的机械振动，将振动能量传递给焊接部位的金属材料，使其发生塑性变形，从而实现金属件的焊接。
超声波焊接具有诸多优点，首先是焊接速度快。
由于超声波的振动频率高达20kHz以上，使得焊接过程能够在短时间内完成，提高了生产效率。
其次，超声波焊接不需要使用电弧或火焰，避免了焊接过程中产生的气体污染和火灾风险。
此外，超声波焊接不需要使用外界加热源，可以避免材料的热影响区域扩散，减少了变形和应力的产生，提高了焊接质量。
超声波焊接适用于多种金属材料的焊接，包括铝、铜、镍、钛等。
它可以实现不同材料之间的焊接，也可以实现相同材料之间的焊接。
在焊接过程中，超声波能够将金属材料的表面氧化层破坏，使得金属材料的表面清洁，提高了焊接接头的质量。
同时，超声波焊接对于金属材料的厚度没有太高的要求，可以焊接薄板、薄壁管等薄型材料。
超声波焊接在电子、汽车、航空航天等领域得到了广泛的应用。
在电子领域，超声波焊接可以用于连接电子元件、线路板等，实现电子产品的组装。
在汽车领域，超声波焊接可以用于连接汽车零部件，如车灯、仪表盘等。
在航空航天领域，超声波焊接可以用于连接航空航天器件，如航空发动机零部件等。
然而，超声波焊接也存在一些应注意的问题。
首先，超声波焊接对焊接面的平整度要求较高，如果焊接面不平整，会影响焊接接头的质量。
其次，超声波焊接的焊接接头通常是线性接触的，对接头的尺寸和形状有一定的限制。
最后，超声波焊接的设备和工艺相对复杂，需要专门的设备和工艺支持。
超声波焊接是一种快速、高效、清洁的焊接技术。
它在多个领域都有广泛的应用，可以实现不同材料和相同材料之间的焊接。
然而，超声波焊接也需要注意焊接面的平整度和接头的尺寸形状，同时需要专门的设备和工艺支持。
在未来，随着科技的不断发展，超声波焊接技术将会得到进一步的改进和应用拓展。
线束超声波焊接标准
线束超声波焊接标准一、焊接质量标准1.1焊接外观质量焊接后的线束应表面光滑，无毛刺、痕迹和过大的变形。
各部件的连接处应平滑过渡，无台阶或突变。
对于有绝缘层或防护层的线束，焊接点应紧密结合，无缝隙，以保证绝缘性能。
1.2焊接强度质量焊接后的线束应具有足够的强度，能承受规定的拉力和压力。
在正常使用条件下，不应出现断裂、松动或脱落等现象。
1.3焊接寿命质量焊接后的线束应具有足够的耐久性，在规定的寿命期内，不应出现由于焊接质量不佳导致的故障或问题。
二、焊接设备要求2.1超声波焊接设备超声波焊接设备应具有稳定的性能，能够产生足够的超声波能量，以实现可靠的焊接。
设备应配备合适的模具和夹具，以适应不同类型和规格的线束。
2.2超声波塑料焊接机超声波塑料焊接机应具有对塑料材质的线束进行焊接的能力。
设备应具有合适的振幅和频率，以实现塑料材料的紧密结合。
同时，设备还应具备对焊接过程进行监控和调整的功能。
2.3自动化超声波焊接设备对于批量生产或需要高度一致性的应用，应使用自动化超声波焊接设备。
这种设备应具备高精度、高效率和高可靠性的特点，能够按照预设的程序进行自动化的焊接操作。
三、焊接操作规范3.1操作人员要求进行超声波焊接操作的人员应经过专业的培训和认证，具备相关的技能和知识。
此外，操作人员还应了解安全操作规程，确保安全操作。
3.2操作流程规范操作人员应按照规定的流程进行焊接操作。
从准备阶段开始，包括对材料、设备和工具的检查和准备，到焊接实施阶段，再到焊接后的质量检查和记录，每一步都应严格遵守规定。
焊接方法种类特点PPT课件
➢ 熔焊焊缝的形成
在高温热源的作用下，填充金属（如焊条）和基体 金属发生局部熔化。熔池 焊缝形成过程示意图 前部（2-1-2区）熔化金属 被电弧吹力吹到熔池后部 （2-3-2区），迅速冷却结 晶。随着热源不断移动， 从而形成连续的致密层状 组织焊缝。
气焊
定义：利用乙炔（物料编号：89042843）与氧
主要焊接方法
1、熔化焊 2、压力焊 3、钎焊
焊接方法（以焊件和填充材料发生结合时的物理状态分类）
熔化焊 (液相)
气焊
手弧焊
电弧焊
埋弧自动焊 气体保护焊
氩弧焊 CO2气体保护焊
电渣焊、等离子焊、电子束焊、激光焊等
电阻焊：点焊、缝焊、对焊(电阻对焊、闪光对焊)
压力焊 摩擦焊 (固相) 感应焊：高频焊、中频焊、爆炸焊、
含少量锑的锡铁合金钎料应用最广泛。
软钎焊所用的钎剂主要有：松香（物料编号： 89014653 ）、 ZnCl2溶液、ZnCl2钎剂膏等（钎剂主要用来清除氧化物，保护 钎焊区，增加润湿性）。
软钎料主要应用于焊接受力不大的常温工作的仪表、 导电元件等。
钢焊条焊接钢材时的焊接电弧
焊接电弧是在电极和 工件间的气体介质中常时间 放电的现象。
电弧引燃时，弧柱中充 满了高温电离气体，发出大 量的光和热。
➢ 手工电弧焊的焊接过程
焊缝附近 基体金属
焊条
焊芯
药皮
电
电
弧
弧
熔化 焊缝
熔 渣 CO2↑ 保护熔池
手工电弧焊焊接 过程示意图
➢手弧焊工艺
（1）选择接头形式和坡口
➢ 焊接过程
如图所示，埋弧焊的焊接过程可概括为：自动送 丝；引弧；焊剂自动下料；焊机匀速运动；电弧在焊剂下 燃烧。
超声波焊接工艺参数
超声波焊接工艺参数超声波焊接是一种常见的无损焊接方法，广泛应用于汽车、电子、医疗器械等行业。
在超声波焊接过程中，工艺参数的选择对焊接质量起着至关重要的作用。
本文将介绍超声波焊接中涉及的几个重要工艺参数，并详细阐述其影响和优化方法。
1. 超声波频率超声波焊接的频率通常在20kHz至70kHz之间。
频率的选择受到焊接材料的厚度和焊接部件的尺寸影响。
频率较低时，适用于较大材料的焊接，而频率较高时，适用于较薄材料的焊接。
频率过高或过低都会影响焊接质量，因此需要根据具体情况进行优化选择。
2. 超声波振幅超声波振幅是指超声波振动的幅值大小，通常以微米为单位。
振幅的选择直接影响到焊接接头的强度和焊接速度。
振幅过大容易导致焊接材料破裂，振幅过小则影响焊接质量。
因此，在确定超声波振幅时，需要综合考虑焊接材料的性质和焊接部件的形状。
3. 压力焊接过程中施加的压力对焊接接头的强度和密封性有着重要影响。
压力的选择应根据焊接材料的性质和焊接部件的形状来确定。
一般来说，较高的压力可以获得更高的焊接强度，但过高的压力可能导致焊接材料变形或损坏。
4. 焊接时间焊接时间是指超声波作用于焊接接头的时间长度。
焊接时间的选择应根据焊接材料的性质和焊接部件的尺寸来确定。
时间过短可能导致焊接接头质量不达标，时间过长则容易造成焊接材料过热。
因此，需要通过实验和经验总结来确定最佳的焊接时间。
5. 温度超声波焊接过程中产生的摩擦热会使焊接部件的温度升高。
温度的控制非常重要，过高的温度可能导致焊接材料熔化或变形，而过低的温度则影响焊接质量。
因此，在超声波焊接过程中，需要控制好焊接部件的温度，确保焊接质量。
在超声波焊接过程中，以上工艺参数的选择和优化是确保焊接质量的关键。
合理选择超声波频率、振幅、压力、焊接时间和温度，可以获得良好的焊接接头强度和密封性。
此外，还应注意选择合适的焊接头设计和使用适当的焊接材料，以进一步提高焊接质量。
超声波焊接工艺参数的选择对焊接质量至关重要。
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稳定的金属共晶
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超声波焊接实例
利用Branson的40Khz超 声波焊机: 2片0.15mm的镀镍不锈钢 焊接在一起 焊接面积：2mm X 4mm 焊接时间: 0.16秒. 焊接压力: 0.2Mpa 能量: 50焦耳 振幅: 30µm
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超声波焊接
优点：
1）两被焊接物体重叠,经超声振动加压接合成固态形式,焊接时间短, 低温焊接，不破坏金属分子结构
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电阻焊原理
能量: Q = RI2T
电流I : 机器输出, 时间T:参数设定
电阻R :取决于母材
I
电极
电极
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电阻焊
优点：
1）不需要焊丝、焊条等填充金属，以及氧、乙炔、氢等焊接材料，焊接 成本低。
2）生产率高，且无噪声及有害气体。
缺点：
1）焊接时有火花喷溅，需要隔离。 2）点、缝焊的搭接接头不仅增加了构件的重量，且因在两板焊接熔核
周围形成夹角，致使接头的抗拉强度和疲劳强度均较低。 3）工件表面上的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚
的氧化物层甚至会使电流不能通过。
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锡焊
焊接原理：Leabharlann 目前电子元件焊接主要采用锡焊接技术。采用锡焊合金材料的锡,在 一定的温度下熔化焊接、金属原子与锡互相吸引,扩散层之间的结合, 渗透。外观版铜线铂和部件都很顺利,他们实际上是有很多微小的表 面熔体流量、凹凸间隙的锡焊焊表面扩散,通过毛细管吸力的形成与 锡焊、组成和印刷板紧密结合在一起,并具有良好的导电性。
上的锈迹，油污，灰尘等影响焊接质量的杂质。 2）焊接过程中焊剂是必不可缺的。 3）焊剂和焊锡在焊接过程中会释放有毒气体，环保性差。 4）焊接过程中，表面容易氧化。
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超声波焊接
在一定压力下两工件作相对高频率机械振动
压力
振动
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超声波焊接原理
第一步:破碎氧化层
第二步:两工件之间原子扩散
第三步:形成真正意义上的
金属焊接工艺之
超声波焊接 vs. 电阻焊接、锡焊接
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金属焊接工艺
比较常见的金属焊接工艺： 1）锡焊接：锡焊是利用低熔点的金属焊料加热熔化后，
渗入并充填金属件连接处间隙的焊接方法。因焊料 常为锡基合金，故名。常用烙铁作加热工具。 2）电阻焊接：电阻焊(resistance welding)是将被焊工件压 紧于两电极之间，并施以电流，利用电流流经工件 接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔 化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法 3）超声波焊接：超声波焊接是利用高频振动波传递到 两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个 物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。
2）超声焊与电阻焊方法比较，模具寿命长，模具整修与替代时间少， 而且易于实现自动化
3）处理超声焊接无需助焊剂、金属填料、外部加热等外部因素 4）不需任何助焊剂、气体、焊料。 焊接无火花，环保安全 缺点： 焊接金属件不能太厚，钢材料不能焊接。
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锡焊条件是:焊接表面应干净,油垢、影响焊接、可锡焊润湿金属 可焊性、黄铜表面氧化膜材料生产,可以帮助对焊焊剂,表面为锡焊, 跟着入侵之后,必须有适当的温度,使焊接材料具有一定的流动性,能 达到这一目标,但焊接温度过高,也不太容易成型、焊接质量的氧化膜。
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锡焊
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锡焊
优点： 工艺简单，容易操作 缺点： 1）一般情况下遇到的焊件往往都需要进行表面清理工作，去除焊接面