功率超声的另一使用领域
超声焊接是功率超声理论和技术在金属和塑料焊接上的应用，功率超声理论和技术的发展促进了超声焊接 技术的发展。超声焊接分为超声金属焊接和超声塑料焊接。超声波金属焊接和塑料焊接由于所焊接的材料的不同，它们的功能和原理略有不同，但是他们的基本设备是相的，具有超声波发生器和换能器振动系统。
功率超声施振系统用于超声金属焊接的超声施振装置。一般由超声波发生器、换能器、变幅杆和工具头等组成。产生功率超声的方法主要有两种，一种是利用电声换能器产生，另一种是利用流体动力来产生，在金属焊接领域中，常用的是电声型换能器功率超声产生系统。
超声波发生器又叫超声电源，它的作用是将工频交流电转换为超声频电振荡信号，以供给工具头端面往复振动的能量。换能器的作用是将高频电振荡信号转换成机械振动。根据其转换原理不同，有磁致伸缩式和压电式两种。目前功率超声中应用最广的是能量转换效率更高的压电换能器，尤其是来心式纵向压电换能器。超声波变幅杆又称为超声变速杆或超声聚能器，其作用是放大换能器所获得的超声振幅，以满足超声作用的需要。
直接超声波焊接&间接超声波焊接
直接超声波焊接原理
直接超声波焊接是通过声学系统的高频弹性振动以及在工件间静压力的夹持作用下实现焊件之间的连接，它由超声电源、换能器、变幅杆和焊头组成。换能器将超声电源提供的超声频电能转换为纵向高频振动，通过变幅杆将位移振幅放大传给焊头，焊头在受压下在焊件表面作强烈的超声振动。这时两被焊件在垂直压力下作高频摩擦，使粗糙表面剪切变形产生温升和塑性流动，同时去除和分散表面氧化膜，最终使得两表面紧密接触而连接。
塑性变形的难易直接决定材料超声焊接的难易。因此材料的硬度和屈服强度在超声焊接中起重要作用，强度和硬度越大越难焊接。除 Ge 和Si外，绝大多数材料可以和它们本身或合金焊接。铝具有优异的焊接性，可以与所有材料焊接，易焊金属还包括铜合金和稀有金属 (金、银、铂)。 另一方面，铁及其合金、高温金属(如 Mo 和 W）尽管可与一些材料焊接，但仅限于材料很薄的情况。
焊接类型
- 点焊
点焊的面积决定于被焊件材料厚度和焊机功率。在焊接不同厚度的组合焊件时，功率超声应从比较薄的焊件一方导入，焊接参数也是根据薄焊件的厚度来确定的。
- 缝焊
焊接工具头为圆盘形，整个换能器振动系统在焊接过程中可以连续滚动，所以又叫滚焊。这种设 广泛用于金属箔材或薄金属带的连接。
- 环焊
它利用特殊设计的变幅杆和工具头将扭转振动施加到焊件上来完成超声焊接，焊缝为圆形。扭转振动容易得到较大的位移振幅， 常用于金属壳如晶体管壳的封装。
- 对焊
用功率超声把焊件从端口对接起来的一种焊接方法是近年来新开发的一种方法。
直接超声波焊接应用
汽车
现在流行的电动汽车的锂电池组上的极耳焊接，以及汽车内部的线束和线束的焊接，线束和端子的焊接。这类焊接材料往往是导电率高的铜或铝，因此无法采用传统的电阻焊。另外，超声金属焊接热影响区域小，干净无火星飞溅，是一种非常安全的焊接工艺。传统线束采用压接方式，汽车奔跑于复杂路况或经长期使用，压接端子易产生物理及机械性能退化而松散甚至脱落，导致汽车线路失效， 甚至造成短路而引发火灾。超声焊接可使导线间实现牢靠的焊接， 其焊点具有比原材更好的拉伸及抗撕裂能力，因而成为汽车制造业广泛使用的技术。
间接超声波焊接类型
- 熔化焊
功率超声作为一种外场导入凝固金属中对细化凝固组织防止偏析、去除夹杂和气体等都有明显的作用。 功率超声也可作为将变质元素和合金元素加入于焊缝、 并使其沿焊缝截面均匀分布的有效方法。 功率超声还对焊池金属有除气作用。因此，功率超声可以用来提高焊缝的力学性能。
- 压力焊
压力扩散焊是适应航空航天 原子能、及电子工业等尖端技术领域的需要而迅速发展起来的一种特种焊接方法。 焊接时常常引入高温高压， 以利于原子间的扩散。因为利用超声波可消除氧化膜， 在扩散焊接过程中引入超声 波振动则可加速扩散过程。
- 纤焊
在纤焊中，超声振动系统产 生的弹性能通过表面空穴作用减少或去掉金属氧化膜而获得良好的界面润湿，而且润湿面积随超声能量的增加而增加。 超声纤焊还可实现异种金属材料及金属基复合材料的快速高强度连接。
- 超声冲击处理
焊趾超声冲击处理是近年来发展起来的一种改善焊接接头疲劳性能的新技术。这种技术具有效率高、无噪声等优势，是一种高效低成本改善焊接接头疲劳性能的技术。经过超声冲击处理的焊接构件的疲劳强度可以相当于或 高于母材的疲劳强度，且对不同种类的金属和合金都有明显效果。 超声冲击处理目前在国外已成为比较流行的焊后处理、 表面局部强化和消除焊接残余应力的方法。
功率超声在直接金属焊接方面的技术已相对成熟，工业应用也较多，而在间接超声金属焊接方面的工业应用却有限，很多尚处于试验研究阶段。 功率超声金属焊接应用的机理方面亦有待深入研究。 但是，由于功率超声对材料本身和环境无污染并且耗能少，效率高的自身优势， 以及相关物理、材料、 电子等领域科学技术的飞速发展使大功率超声设备和耐高温变幅杆的生产成为可能。 因此，我们有充分理由相信 功率超声在金属材料焊接领域的研究和应用会倍加受到关注和重视， 从而得以迅速发展。