?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破坏多半发生在熔合区，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。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。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，也是导致构件失效破坏的薄弱区，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。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组织、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。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。目前被运用的朔胶制品与之间的粘结，朔胶制品与金属配件的粘结及其它非朔胶材料之间的粘结。

7.金相组织的不均匀性。

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组织，往往在某些区域出现极其复杂的组织结构。

8.性能的不连续性。

焊接接头的化学成分和金相组织的差异，带来了焊接接头力学性能的不同。结合系统存在问题超声波金属焊接技术在焊接过程中，要实现多种协作系统的相互配合，形成一个紧密结合的整体系统，这个系统包括超声波发生器、声学系统和机械系统。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。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。

超声波焊接可以一次焊接多个熔接面吗？

塑胶件装配时，会出现上盖/本体/底壳需要焊接，也就是有两个不同焊接面需要同时压接，有些朋友就疑问塑胶外壳用超声波焊接机能同时超上壳中框下壳吗？也就是3个塑料件（两层结合面）能不能同时焊接好的问题？

只要高度差不要太大，同时焊接，牢度肯定是可以的，但是会出现靠近上焊头位置牢度大于底壳，即：一面溢胶严重，而另一面有焊缝的情况。出现这种情况的原因：超声波焊接机原理是高频振动，越靠近上焊头位置能量越大，而随着距离变长，能量会逐渐稀释。比如塑料，塑料材料之间差异巨大，超声波塑料焊接机不能对所有塑料进行有效焊接。大部分超声波能量被层结合面吸收，而传递到第二层结合面的超声波能量就比较小了。建议：针对产品外观要求较高的塑料件还是分二次压接的好；对于要求不高的产品可以同时焊接两层；超声波同时压接上盖、底壳、壳体时，设计产品注塑模具时跟***超声波厂家沟通，设计合理的焊接结构，购买设备前，将产品寄给厂家试样测试，确保焊接方案的可行性。

热塑性塑料的8种焊接

通常认为热塑性焊接是不可逆的。少数工艺如感应焊接可生产可逆组装件。至于选择哪种方法应在制件设计初作出。因为焊接方法对制件设计的要求可能是重要的，且不同焊接方法同差别显著。

1、超声焊接；

2、振动焊接；

3、旋转焊接；

4、电磁焊接；

5、接触(电阻)焊；

6、热板焊接；

7、热气焊接；

8、挤出焊接；

9、溶剂粘接。

1. 耳垢防护器

一个有趣的应用是使用激光焊接Phonak耳垢防护器，整个耳垢防护器的大小只有几个毫米，需要将一个隔膜焊接到一个大约3毫米大小的垫圈上。隔膜对激光辐射是透明的，而垫圈则采用热塑材料制成，可以吸收激光辐射。

2. 分析仪器

塑料激光焊接在生物分析仪器中也有广泛应用。

塑料激光焊接加工过程中热影响范围小，因此也适用于热敏感的材料的焊接，比如表面有蛋白质涂层的生物芯片的焊接。

3. 微流控部件

生物分析仪器的例子是液体分析芯片，这种芯片含有微流道系统，用来采集及分析液体物质。通常流道只有几厘米长，可能有几十微米到几百微米宽，其宽高比都小于1。流道承受的压力通常有几帕。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。这些微流道通常由很薄的塑料片构成，其厚度可能从几毫米到20微米不等。要对如此精密的产品进行焊接，掩模焊接是的方法。采用掩模焊接后，只要使用比较低质量的二极管激光就可以完成焊接，从而节省大量投资。另外，采用掩模焊接也可以大幅提高生产效率。

4. 配药系统

“给药系统”或药品配料系统可帮助患者持续用药。其越来越小巧的结构更加便于携带。2、换能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆欧表结合检查，一般作为应急处理的措施，可以把个别损坏的振子断开，不会影响到别的振子正常使用。例如Rowe Pump 泵是一台纯物理驱动的泵，可设置不同的泵送剂量。其组件必须承受高达 4 bar 的内部压力。由于直接用于患者，因此卫生方面要求极高，而且集成的微通道直径位于 >10 μm 区域，焊缝必须完全无颗粒。借助激光焊接技术可满足这些要求。

5. 球囊导管  

球囊导管激光焊接是使用激光作为能量来源的红外线焊接，可以使用激光束直接射到吸收激光的塑料表面，使塑料熔化实现焊接。大多数焊接方法都可用于异种金属的焊接，但在选择焊接方法及制定工艺措施时，仍应考虑异种金属焊接时的特点。***的激光焊接技术可以实现球囊头端和管体的无缝连接，使球囊导管在弯曲而狭窄的病变血管中推进时畅通无阻，对血管的损伤降至，操作过程更加安全。激光焊接技术的引进有利于进一步缩小球囊扩张导管外径。