探討平板集熱器超聲波焊接技術(shù)

0前言 　　平板太陽(yáng)能集熱器里吸熱片的焊接有兩種方法：激光焊、超聲波焊，這兩種焊接方法，各有優(yōu)缺點(diǎn)，從歐美廠家使用情況來(lái)看，超聲波焊占主流，激光焊利用高能激光將所焊金屬熔化而進(jìn)行焊接。在太陽(yáng)能吸熱板焊接中采用間隔3mm～5mm 一個(gè)焊點(diǎn)的形式焊接。優(yōu)點(diǎn)：在所焊工件上不需要加壓，整體變形??；吸熱層表面破壞小。缺點(diǎn)：金屬片和銅管之間絕對(duì)導(dǎo)熱面積小，影響熱傳導(dǎo)效率；對(duì)銅管平直度要求高，不易對(duì)準(zhǔn)焊接位；焊點(diǎn)強(qiáng)度較差，冷熱交替頻繁或受外力時(shí)，焊點(diǎn)易斷裂。 　　超聲波焊是利用超聲波焊頭所產(chǎn)生的往復(fù)加速度，使所焊金屬在常溫下產(chǎn)生物理性連接。優(yōu)點(diǎn)：焊接牢固，熱傳導(dǎo)效率高。缺點(diǎn)：在吸熱層表面留下3mm左右的焊痕，減小吸熱面積；片材表面會(huì)產(chǎn)生波浪狀變形，可通過(guò)表面壓紋避免；對(duì)銅管機(jī)械強(qiáng)度要求高。 　　對(duì)于生產(chǎn)效率，兩者差不多，激光焊稍遜。對(duì)于熱傳導(dǎo)效率，激光焊也稍遜，即使超聲波焊接會(huì)在吸熱板上產(chǎn)生焊痕，超聲波焊接比激光焊熱傳導(dǎo)效率高3%左右（即同等工況下，水溫高3%左右）。 　　1超聲波焊接不穩(wěn)定的原因 　　超聲波滾焊機(jī)焊接出產(chǎn)品后有虛焊，焊接強(qiáng)度不高的現(xiàn)象，這是什么問(wèn)題？ 　　1.機(jī)器本身：超聲波金屬焊接技術(shù)要求很高，完全不同于超聲波塑料焊接技術(shù)。 　　2.所焊材料：超聲波焊要求銅管有好的機(jī)械強(qiáng)度，這是超聲波焊接原理所要求的，這就和銅管的壁厚及硬度有關(guān)，有的廠家為了節(jié)省成本，銅管壁厚達(dá)不到要求，在焊接的時(shí)候，銅管變形。 　　3.焊接參數(shù)：不同材料需要不同焊接參數(shù)，例如壁厚的吸熱片需要超聲波振幅大、壓力大、粗紋粗等。 　　2超聲波焊接 　　哪些吸熱材料適合超聲波焊接？現(xiàn)在市面上能夠買(mǎi)到的材料都能用超聲波焊接，像藍(lán)鈦膜、黑鉻、陽(yáng)極氧化等，這里要強(qiáng)調(diào)一下：陽(yáng)極氧化的片材，在和銅管接觸時(shí)，需將氧化層去掉，才能焊接。 　　不論從焊接結(jié)合強(qiáng)度，還是防腐特性，吸熱板用銅好，只不過(guò)價(jià)格貴。 　　從技術(shù)角度上來(lái)說(shuō)，2倍當(dāng)量的鋁能夠滿(mǎn)足導(dǎo)電及導(dǎo)熱特性，但是從超聲波焊接角度來(lái)說(shuō)，鋁和銅的結(jié)合強(qiáng)度，遠(yuǎn)沒(méi)有銅和銅的結(jié)合強(qiáng)度高，另外鋁的防腐是個(gè)大問(wèn)題。 　　超聲波焊接銅片速度一般為是8m/s -9m/s，超聲波焊接鋁片速度一般為10m/s -12m/s。 　　超聲波焊接時(shí)，要在銅管上先滾一道, 實(shí)際上用超聲波先滾一道不是必備條件，先滾一道只是一種方法，其他的方法還有：清洗、打磨，其目的都是為了便于超聲波進(jìn)行焊接，形成清潔及帶有一定摩擦系數(shù)的焊面。用超聲波先滾一道，是經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的最穩(wěn)妥的處理方法。 　　進(jìn)一步的理解，就要從超聲波金屬焊接的原理來(lái)探究。首先搞好超聲波金屬焊接的核心技術(shù)，再走向市場(chǎng)，不然的話(huà)會(huì)從基礎(chǔ)上降低我國(guó)平板太陽(yáng)能產(chǎn)品的品質(zhì)。