大功率超声波焊接纯铜的动态摩擦及超声软化过程

李欢; 刘千喜; 张长鑫; 张健

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20231176

吉林大学学报(工学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (08) : 2548 -2554. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20231176

大功率超声波焊接纯铜的动态摩擦及超声软化过程

李欢, 刘千喜, 张长鑫, 张健

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摘要

采用有限元方法，依据界面温度和焊头下压位移的试验结果，探索了纯铜超声波焊接时摩擦及材料软化过程，并分析了焊接过程的温度场及塑性应变分布。结果表明：所建模型能较好模拟焊接动态摩擦系数超声软化变化过程。工件接触面的平均摩擦系数在焊接初期快速增加，之后急剧下降，并在焊接时间0.2 s后呈现较平稳的波动。铜的超声软化系数在焊接初期急剧增加，之后缓慢增加，并在焊接时间0.3 s后明显增加。超声软化是材料塑性变形的主要物理机制。