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
振动摩擦机磨具图片
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。考虑焊件的集合形状复杂程度,刚度大小,焊接破口的制备情况和焊接位置。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。高周波熔接机的特点:1)电力输出强大,本机振荡器所产生的周率27。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。振动通过焊接工作件传给粘合面振动磨擦产生热能使塑胶熔化,振动会在熔融状态物质到达其介面时停止,短暂保持压力可以使熔化物在粘合面固化时产生个强分子键,整个周期通常是不到一秒种便完成,但是其焊接强度却接近是一块连着的材料。
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。有人错误认为超声波模具只是一块铝合金,其实超声波模具的设计与制造是很有讲究的,其实超声波模具是超声波焊接技术中具有技术深度的一个方面。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。
超声波焊接机的工作原理以及如何控制温度
原理
当超声波接触到塑料件之后,会在接触面上产生高频振动(能够达到每秒几万次),高频振动能够传导能量,将能量传导到焊接区域,而焊接区有一个特点就是阻抗大,当能量传导到这里后就会在局部产生高温,就可以将塑料件熔化掉,然后再对塑料件施加一定的压力,使两个塑料件融合在一起,当超声波停止作用之后,过一段时间凝固成型,就可以完成两个塑料件的熔接。因此,当物体的振动超过一定的频率,即高于人耳听阈上限时,人们便听不出来了,这样的声波称为“超声波”。
温度
超声波焊接机在焊接时的温度该如何控制呢?首先,材料的硬度对温度有很大的影响,材料的硬度越大,传导振动的能力就会越好。熔接范围:玩具业、文具业、家电业、电子业、食品业、通信业、交通业、航天航空等。而塑料件处于熔融状态的时候会比较软,这样就会使传导能力减弱,分子间的摩擦变弱,超声波的能量就很短的时间内就会停止。所以,在焊接的时候,超声波焊接机的温度需要比焊接塑料件的熔点温度稍高点。
台州市锦亚机械制造有限公司是一家生产塑料线性振动摩擦焊接机,热铆焊接机,热板焊接机,多头非标型超声波塑料焊接机,以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。
塑料产品焊接后需要进行哪些检测?
1.产品焊接牢固度塑件运用超声波焊接就是为了确保产品的牢固性能,手掰、拉力计测试、抗扭测试、跌落测试(比如:离地1米,在水泥地板上产品留个面跌落测试)等或者抽检破拆,观察超声波线的熔接情况。
2.看你品内部结构是否破坏超声波热压原理是高频振动,压接完成后,可能会出现内部电子结构损坏或塑料柱断裂。摇一摇确认产品是否有异响,电子产品直接测试一下通电后电流结构是否被破坏。
3.看产品外观面有何不良查看产品表面是否有擦伤、压痕,亮印重点关注四个角。对于高光产品或者喷油的产品,在焊接时需要衬垫保护膜。
4.检查超声波熔接面检查熔接面是否有溢胶、焊缝。
5.密封性检测需要防气的,需要接通压缩空气,然后浸入水中,看是否冒泡,从而验证是否漏水,如果是需要承受外压力,就需放入密封罐中,抽气或加压,来测试判断是否漏液漏气。
不同频率的超声波焊接机有什么不同?
超声波塑料焊机按频率不同可分为40khz、35khz、28khz、20khz、15khz,不同频率超声波焊机的区别如下:
01用途不同:超声波焊接通过振动使塑料件达到连接的作用,频率越高振幅越小,相应的功率越小,所以高频(40khz/35khz)焊机用于尺寸小二焊接精密的塑料件焊接;28khz焊机多用于手持点焊机,20khz/15khz超声波焊机用于大而复杂塑料件的熔接。拆前应排队周边的故障因素,确定为机内故障后才能拆卸,否则,盲目拆卸,可能将设备越修越坏。
02超声波模具尺寸不同:超声波模具常见的是半波焊头,不同频率超声波焊机模具尺寸也不同,40k模具(7cm)、35khz(8cm)、28khz(10cm)、20khz模具(13cm)、15khz模具(17cm)。台州市锦亚机械制造有限公司是一家生产塑料线性振动摩擦焊接机,热铆焊接机,热板焊接机,多头非标型超声波塑料焊接机,以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。测量超声波模具长度也是判断频率的重要指标之一。
03结构不同:高频焊机(40khz、35khz、28khz)发声结构是分体式(换能器+变幅杆为单独部件)、台式超声波焊机(20khz、15khz)发声结构是一体式(换能器+变幅杆为整体件。