我們對于超聲波焊接接頭強度性能做了比較詳細的研究工作,研究工作時用0.8毫米厚的鋁合金及1.2毫米厚的鋁合金進行的。在這些研究工作包括:在室溫下及高溫下進行靜載試驗,振動載荷試驗及把超聲波焊接所得到的典型接頭的強度與接觸點焊焊得的接頭進行強度比較。
接頭的靜載強度是用拉伸單點搭接接頭試件的方法,通過剪切試驗和拉力試驗測定的。拉力試驗所用的試件時這樣制成的;先在垂直重疊的兩金屬板上焊一個焊點,然后再用特殊的工具將其彎成兩個匣形,采用這種形狀的試件時為了增加它的剛性,使它的剛性比一般常用的十字形狀試件更大一些,以便保證在拉力試驗時,能夠把載荷比較準確的加到焊點上。超聲波焊接時,焊接接頭的連接面積,決定與振動頭的幾何形狀,及各種規(guī)格參數(shù)。當用半徑為10毫米的球形振動頭時,各種材料的焊點直徑一般都在3.5毫米到4.5毫米之間,接觸電焊時,厚0.8+0.8毫米的材料,其焊點直徑為3.5~4.5毫米,1.2+1.2毫米的為5~6毫米。必須指出,如果在接觸焊接時,限制焊點直徑是為了防止由于溶合金屬溢出致使接頭的質量降低,那么超聲波焊接時,就沒有這種限制了。除了對直徑3.5~4.5毫米的超聲波焊接接頭進行了試驗外,并研究了大直徑焊點的接頭強度,這種接頭時在比較大的靜壓力和超聲波振動功率下,用球形半徑為15毫米的振動頭焊接的。
利用增加連接面積的方法,可以使厚為2.5毫米的鋁合金的一個焊點的破壞載荷達到900公斤,靜載試驗時在斷裂試驗機上進行的。
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