汽车线束接点超声波焊接撕裂力标准及试验方法

相比传统的焊接和压接技术，超声波焊接具有诸多优点：焊接材料不熔融、不弱化导体性能；焊接后导电性能好，电阻系数极低；焊接时间短、效率高；焊接无火花、烟雾、残锡等。本文线束工程师之家网主要介绍下接点在超声波焊接后的撕裂力的标准及实验方法。

汽车线束作为汽车电路的网络主体，在焊接完成后，接点位置不会再做其它加固处理，直接装入波纹管中，需要经受住各种复杂环境特别是颠簸行驶的考验。因此，汽车线束焊接后撕裂力的大小对汽车电路的正常运行起着至关重要的作用。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/standard-and-test-method-for-tearing-force-of-contact-ultrasonic-welding/

汽车线束在超声波焊接后接点撕裂力的大小受多种因素影响，但起决定性作用的主要为焊接的工艺参数、导体的排列方式、导体表面附着物的处理等三个关键因素。

同样结构的导体，在焊接时排列方式不同，其焊接效果也有很大差异。在沃尔沃汽车线束制造过程中，三根0.35mm²的电线需要以1+2的结构用超声波进行导体焊接，其排列方式见图2(中间为焊接区，两边是电线) 。

由于超声波焊接是将超声波传到金属表面，在压力作用下，通过导体表面相互摩擦形成分子层之间的熔合。如果导体表面有油污、氧化、杂质等，焊接质量将受到很大影响。

(1) 单丝表面残留的润滑液。导体绞合前的单丝在生产时应尽量将拉丝液或退火液的浓度控制在工艺范围的下限，以减少单丝表面残留的润滑液。通常拉丝液的浓度控制在5.5%，退火液的浓度控制在0.5%，即可保证铜单丝不氧化，同时将铜单丝表面残留的润滑液减少至最低程度。

(2) 导体表面氧化。铜导体氧化后会在表面形成一层氧化铜，使导体表面发黄甚至发黑。这层氧化铜会阻碍铜分子之间的熔合，从而影响焊接后的撕裂力。通过对比试验发现，导体表面氧化程度越深，则焊接后的撕裂力越小，因此在电线的整个生产过程中都要做好防氧化处理。若待焊接的汽车电线采用的是紧压导体，最好在导体绞合紧压时使用0.1%～0.4%的苯丙三氮唑酒精溶液，将抗氧剂溶解在工业酒精中，用输液管滴入束绞的单丝或并丝中，以起润滑和冷却束绞线的作用，可防止紧压导体在铜绞线过拉拔模时因温度升高而引起的表面氧化，还可对拉丝过程中铜丝表面的残留物起到清洗作用，进而可以达到更好的焊接效果。

(3) 塑料析出物。待焊接的电线应遵循先进先出原则，尽量减少库存时间。避免因长时间存放导致塑料的析出物粘附在导体表面，影响焊接质量。电线存放时间越长，导体表面粘附的塑料析出物就越多，焊接质量越差，撕裂力越小；反之则撕裂力越大。因此，需超声波焊接的电线应在半年内使用，超过半年的电线再进行超声波焊接时撕裂力会大大降低，甚至出现不合格的情况。