探讨平板集热器超声波焊接技术

0前言 　　平板太阳能集热器里吸热片的焊接有两种方法：激光焊、超声波焊，这两种焊接方法，各有优缺点，从欧美厂家使用情况来看，超声波焊占主流，激光焊利用高能激光将所焊金属熔化而进行焊接。在太阳能吸热板焊接中采用间隔3mm～5mm 一个焊点的形式焊接。优点：在所焊工件上不需要加压，整体变形小；吸热层表面破坏小。缺点：金属片和铜管之间绝对导热面积小，影响热传导效率；对铜管平直度要求高，不易对准焊接位；焊点强度较差，冷热交替频繁或受外力时，焊点易断裂。 　　超声波焊是利用超声波焊头所产生的往复加速度，使所焊金属在常温下产生物理性连接。优点：焊接牢固，热传导效率高。缺点：在吸热层表面留下3mm左右的焊痕，减小吸热面积；片材表面会产生波浪状变形，可通过表面压纹避免；对铜管机械强度要求高。 　　对于生产效率，两者差不多，激光焊稍逊。对于热传导效率，激光焊也稍逊，即使超声波焊接会在吸热板上产生焊痕，超声波焊接比激光焊热传导效率高3%左右（即同等工况下，水温高3%左右）。 　　1超声波焊接不稳定的原因 　　超声波滚焊机焊接出产品后有虚焊，焊接强度不高的现象，这是什么问题？ 　　1.机器本身：超声波金属焊接技术要求很高，完全不同于超声波塑料焊接技术。 　　2.所焊材料：超声波焊要求铜管有好的机械强度，这是超声波焊接原理所要求的，这就和铜管的壁厚及硬度有关，有的厂家为了节省成本，铜管壁厚达不到要求，在焊接的时候，铜管变形。 　　3.焊接参数：不同材料需要不同焊接参数，例如壁厚的吸热片需要超声波振幅大、压力大、粗纹粗等。 　　2超声波焊接 　　哪些吸热材料适合超声波焊接？现在市面上能够买到的材料都能用超声波焊接，像蓝钛膜、黑铬、阳极氧化等，这里要强调一下：阳极氧化的片材，在和铜管接触时，需将氧化层去掉，才能焊接。 　　不论从焊接结合强度，还是防腐特性，吸热板用铜好，只不过价格贵。 　　从技术角度上来说，2倍当量的铝能够满足导电及导热特性，但是从超声波焊接角度来说，铝和铜的结合强度，远没有铜和铜的结合强度高，另外铝的防腐是个大问题。 　　超声波焊接铜片速度一般为是8m/s -9m/s，超声波焊接铝片速度一般为10m/s -12m/s。 　　超声波焊接时，要在铜管上先滚一道, 实际上用超声波先滚一道不是必备条件，先滚一道只是一种方法，其他的方法还有：清洗、打磨，其目的都是为了便于超声波进行焊接，形成清洁及带有一定摩擦系数的焊面。用超声波先滚一道，是经过实践检验的最稳妥的处理方法。 　　进一步的理解，就要从超声波金属焊接的原理来探究。首先搞好超声波金属焊接的核心技术，再走向市场，不然的话会从基础上降低我国平板太阳能产品的品质。