一家专注流体压力成形技术
【作 者】肖乾坤;朱政强;李铭锋
【前 言】
近年来新能源汽车发展迅速，被认为有望逐步取代传统油耗汽车[1-2]。而新能源的发展离不开动力电池电芯的开发，紫铜因其良好的导电、导热、耐蚀性和延展性[3]，且力学性能和加工性能良好，被广泛地应用于新能源电池领域，此外紫铜在电气、机械制造、国防以及通信等领域有广泛应用[4-5]，因此紫铜的焊接具有重大的研究价值。搅拌摩擦焊[6-7]( FSSW)是一种很有前途的固态工艺，其接头的机械性能接近于电阻点焊[8]( RSW)，但是其焊接时间(2~5)长于RSW ( 0.1一0.3 s)，而RSW则能耗较高。超声波焊接则具有能耗较低(每次焊接0.8~1.6 kJ)和焊接时间短(0.2~0.6 s)的优点，能有效降低成本。
超声波金属焊接属于特种连接且是一种固态焊接技术[9-11]，区别于传统焊接技术的是其不向工件输入电流、电弧等高温热源，而将超声波振动与正常的夹紧力相结合，将超声能量转化为金属界面间的摩擦能，进而实现有限的升温，最终实现2种母材达到原子间结合的一种连接技术[12]。
本文通过力学性能分析及金相分析，研究焊接时间和焊接压力对焊接质量的影响，通过EBSD检测研究其成形原理。
【结 论】
（1）通过力学性能及金相分析得到0.3 mm紫铜超声波焊接最佳工艺参数为：焊接压力0.5 MPa、焊接时间700 ms、功率1400W。
（2）焊接时间与焊接压力对焊接质量的影响很大。较短的焊接时间力学性能较差，接头界面明显未完全结合;较高的焊接压力会导致金属发生严重的塑性变形，从而形成部分缺陷(裂纹、焊穿等)降低接头质量。
（3）超声波焊接会在界面间产生机械互锁，随着温度不断升高，原子发生扩散而达到原子间的结合。
（4）焊接界面处发生动态再结晶形成大量细小无畸变再结晶晶粒。其中亚晶形核是晶体再结晶形核的一种重要形式。
以下是正文：
