[实用新型]焊接头及超声波焊接装置

说明书

本实用新型涉及一种焊接头及超声波焊接装置，该焊接头包括：主体部，具有至少一个焊接面；多个第一焊齿，设置于焊接面上，且沿相交的第一方向和第二方向呈行列分布，其中，第一方向与焊接头的焊接移动方向呈预定角度θ，且预定角度θ＝45°±15°。该焊接头可以使工件在焊接过程中发生塑性变形产生的溢料在平行于和/或垂直于焊接头的焊接移动方向上受到第一焊齿的阻挡，从而防止溢料溢出焊接面而影响工件的最终尺寸，提高了工件在高频、高压工况下的焊接质量和焊接效率，节省了后期修整成本。

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别是涉及一种焊接头及超声波焊接装置。

背景技术

近几年金属材料的超声波焊接技术发展较快，尤其是铜、铝金属材料的接头焊接。由于铜、铝材料在熔焊过程中易出现脆化相，焊接后形成的连接接头可靠性较低，而超声波焊接的固相连接比较可靠，成为铜铝等异种金属材料连接的优选技术。

但是，金属材料的这种超声波焊接的焊接头对材料厚度很敏感，不易控制，尤其在高频、高压下容易发生焊接材料的塑性变形，导致焊接头外周产生溢料，影响焊接材料的最终尺寸，只能通过后期修整，降低了焊接质量和焊接效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种焊接头及超声波焊接装置，该焊接头可以提高工件在高频、高压工况下的焊接质量和焊接效率。

第一方面，本实用新型提出了一种焊接头，其包括：主体部，具有至少一个焊接面；多个第一焊齿，设置于焊接面上，且沿相交的第一方向和第二方向呈行列分布，其中，第一方向与焊接头的焊接移动方向呈预定角度θ，且预定角度θ＝45°±15°。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一焊齿为锥形结构体，第一焊齿靠近焊接面的一端为第一根部，相邻的两个第一焊齿的第一根部之间形成有第一间隙d1，第一间隙d1满足如下条件：d1＝(0.05～0.2)×W1，其中，W1为第一根部在第一方向和第二方向上较小的截面宽度尺寸。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一焊齿远离焊接面的一端形成有平行于焊接面的第一切面，且第一切面的截面面积C1与第一根部的截面面积D1满足如下条件：C1<0.1×D1。

根据本实用新型实施例的一个方面，焊接头还包括第二焊齿，第二焊齿设置于焊接面的边缘处，第二焊齿为锥形结构体，第二焊齿靠近焊接面的一端为第二根部，第一焊齿的第一根部的截面面积D1大于第二焊齿的第二根部的截面面积D2。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一焊齿的高度尺寸H1与第二焊齿的高度尺寸H2满足如下条件：H2＝(0.25～0.75)×H1。

根据本实用新型实施例的一个方面，第二焊齿远离焊接面的一端形成有平行于焊接面的第二切面，且第二切面的截面面积C2与第二根部的截面面积D2满足如下条件：C2<0.1×D2。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一焊齿与第二焊齿在焊接面的边缘处交错设置。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一焊齿的第一根部与相邻的第二焊齿的第二根部之间形成有第二间隙d3，第二间隙d3的宽度尺寸等于第一间隙d1的宽度尺寸。

根据本实用新型实施例的一个方面，焊接面的外侧边缘设置有圆角，圆角的半径尺寸R满足如下条件：R≥0.5×W2，其中，W2为第二焊齿的第二根部在第一方向和第二方向上较小的截面宽度尺寸。

另一方面，本实用新型还提出了一种超声波焊接装置，其包括：超声波振荡器，产生超声波；如前所述的任一种焊接头，焊接头与超声波振荡器连接。