（1）振动摩擦阶段：超声波金属焊接的第一个过程主要是摩擦过程，其相对摩擦速度与摩擦焊相近，只是振幅仅仅為(wèi)几十微米。这一 过程的主要作用(yòng)是排除焊件表面的油污、氧化物(wù)等杂质，使纯将的金属表面暴露出来。焊接时，由于上声极的超声波振动，使其与上焊件之间产生摩擦而造成暂时的 连接，然后通过它们直接将超声波振动能(néng)传递到焊件间的接触表面上，在此产生剧烈的相对摩擦，由初期个别凸点之间的摩擦逐渐扩大到面摩擦，同时破坏、排挤和 分(fēn)散表面的氧化膜及其他(tā)附着物(wù)。

    （2）温度升高阶段：在继续的超声波往复摩擦过程中，接触表面温度升高（焊區(qū)的温度约為(wèi)金属熔点的35％～50％），变形抗力 下降，在静压力和弹性机械振动引起的交变节应力的共同作用(yòng)下，焊件间接触表面的塑性流动不断进行，使已被破碎的氧化膜继续分(fēn)散甚至深入到被焊材料内部，促 使纯金属表面的原子无限接近到原子能(néng)发生引力作用(yòng)的范围内，出现原子扩散及相互结合，形成共同的晶粒或出现再结晶现象。

    （3）固相接合阶段：随着摩擦过程的进行，微观接触面积越来越大，接触部分(fēn)的塑性变形也不断增加，焊接區(qū)内甚至形成涡流状的塑 性流动层，出现焊件间的机械咬合。焊接初期咬合点较少，咬合面积也较少，接合强度不高，很(hěn)快被超声波振动所引起的切应力所破坏。随着焊接过程的进行，咬合 点数和咬合面积逐渐增加，当焊件之间的结合力超过上声极与上焊件之间的结合力时，切向振动不能(néng)切断焊件之间的结合，形成牢固的接头。

    超声波金属焊接机接头的形成主要由振动剪切力、静压力和焊區(qū)的温升三个因素所决定，它们之间相互影响，相互制约，并和焊件的厚 度、表面状态及其常温性能(néng)有(yǒu)关。

    （1）机械嵌合：超声波金属焊接接头中常见到两焊件接触处形成塑性流动层，并呈现犬牙交错的机械嵌合，这种接合对连接强度起到 有(yǒu)利的作用(yòng)，但并不是金属的连接，在金属与非金属之间的超声波金属焊接接时，这种机械嵌合作用(yòng)占主导地位。

    （2）金属原子间的键合：在超声波金属焊接接接头中，焊接界面之间存在大量被歪扭的晶粒，这些晶粒是跨越界面的“公共晶粒”， 其尺寸与母材金属的晶粒无明显差别，接头不存在明显的界面，两材料之间通过金属原子的键合而连在一起。可(kě)以认為(wèi)，在焊接开始时，待焊材料在摩擦功的作用(yòng)下 发生强烈的变形和塑性流动，特别是氧化膜去除或破碎以后，為(wèi)纯净金属表面之间的接触创造了条件，而继续的超声弹性机械振动以及温升，又(yòu)进一步造成金属晶格 上的原子处于受激状态，当金属原子相互接近到0.1～0.3nm时，就有(yǒu)可(kě)能(néng)出现原子间相互作用(yòng)的反应區(qū)，形成金属键。

    （3）金属间的物(wù)理(lǐ)冶金：超声波金属焊接接中还存在着由于摩擦生热所引起的再结晶、扩散、相变以及金属间化合物(wù)形成等冶金过 程。到目前為(wèi)止，该方面的研究较少，缺乏必要的证据，特别是短时间焊接时，接头中不一定出现再结晶组织强相变，但仍然能(néng)够形成接头，由此可(kě)知，再结晶，扩 散和相变不是形成接头的必要条件。

    （4）界面微區(qū)的熔化现象：超声波金属焊接接时，微區(qū)焊接温度很(hěn)难精确测量，不能(néng)排除微區(qū)中出现局部熔化现象。用(yòng)高倍透射電(diàn)子 显微镜对0.4mm厚的各种Al和Cu接头进行了微观组织分(fēn)析，发现同种材料的焊缝厚度在μm范围内，焊缝區(qū)的晶粒尺寸只有(yǒu)0.05～0.2μm，而轨制 母材的晶粒為(wèi)5～50μm。如果用(yòng)一般的方法将母材经过塑性变形和低于熔点的不同温度退火，此时再结晶形成的晶粒均>3μm，而没有(yǒu)发现更细小(xiǎo)的晶 粒。当Al和Cu进行超声波金属焊接接时，也同样发现连接區(qū)有(yǒu)焊接时新(xīn)形成的微细晶粒，而且都是等轴晶粒。電(diàn)镜分(fēn)析中还观察到，在连结區(qū)微细晶粒边界的转 角处有(yǒu)非熔化质点存在，这正是含有(yǒu)非熔化质点的金属加热熔化后发生凝固的特点。可(kě)以认為(wèi)，超声波金属焊接时，界面薄层或局部发生了短时熔化及随后的高速冷 却过程。

    1，镍氧電(diàn)池镍网与镍片互熔。超声波镍片焊接机

    2，锂電(diàn)池，聚合物(wù)電(diàn)池铜箔与镍片互熔，铝箔与铝片互熔。超声波铝箔铝片焊接机

    3，電(diàn)線(xiàn)互熔，偏结成一条与多(duō)条互熔。超声波電(diàn)線(xiàn)焊接机

    4，電(diàn)線(xiàn)与各种電(diàn)子元件，接点，连接器互熔。

    5，各种家電(diàn)用(yòng)品，汽車(chē)用(yòng)品的大型散热座。

    6，電(diàn)磁开关，无熔丝开关等大電(diàn)流接点，异种金属片的互熔。

    7，金属管的封尾，切断可(kě)水，气密。铜管封尾机

    8，非晶硅太阳能(néng)電(diàn)池板正负极電(diàn)流引出線(xiàn)焊接，接線(xiàn)盒位焊接。

    9，太阳能(néng)太阳能(néng)板滚焊机紫铜板和紫铜管的焊接

    铝 带与铝盖金属焊接机;镍带与铜箔金属焊接(多(duō)点)；铝带与铝箔焊接超声波金属焊接机(条形);铝带与铝箔焊接铝片焊接机(条 形)；铝带与铝箔焊接(多(duō)点);镍带与铝带金属焊接机设备；镍带与铜箔；镍带与铜箔多(duō)层；铝带与铝箔多(duō)层超声波金属点焊机；铝壳与铝镍复合带金属焊接;镍 带与铜箔多(duō)层；铝带与铝箔多(duō)层；铜管封尾；汽車(chē)線(xiàn)束焊接机；马达端子等焊接。