超声波金属焊接机在焊接过程中划伤工件（如压痕、划痕、变形）会影响产品外观和性能，尤其对精密电子件（如锂电池极耳）、薄壁金属等危害显著。避免划伤需从焊头设计、工艺参数、工件定位、设备状态四个核心环节优化，具体方法如下：
一、优化焊头设计与表面处理
焊头是直接接触工件的部件，其形状、材质和表面状态是划伤的主要源头：
匹配工件的焊头形状
按工件轮廓定制焊头：焊接薄片 / 平面工件时，焊头工作面需与工件完全贴合（如平面工件用平面焊头，弧形工件用仿形弧形焊头），避免局部压力集中导致压痕；
避免尖锐棱角：焊头边缘做圆角处理（R≥0.5mm），工作面与侧面过渡处打磨光滑，防止棱角刮擦工件表面（尤其软质金属如铝、铜，易被尖锐部位划伤）。
选择合适的焊头材质与硬度
针对不同工件材质匹配焊头：
焊接软质金属（铝、铜）：用硬度较低的焊头（如钛合金，HRC 30-35），避免硬度过高（如工具钢 HRC 55 以上）压伤工件；
焊接硬质金属（不锈钢）：用高强度合金（如模具钢 Cr12），但需确保表面光滑，避免材质过硬导致工件被 “磨出” 划痕。
精细抛光焊头表面
焊头工作面粗糙度需≤Ra 0.4μm（镜面抛光），降低与工件的摩擦系数：粗糙度过高（如 Ra＞1.6μm）会因摩擦加剧产生划痕；
定期检查焊头表面：若出现磨损、凹坑或粘渣（金属碎屑附着），及时用细砂纸（800#-1500#）打磨修复，避免磨损部位划伤后续工件。
二、优化工艺参数，减少机械损伤
焊接参数（压力、振幅、时间）不合理会导致工件受力过大或摩擦过度，引发划伤：
控制焊接压力
压力需与工件厚度、材质匹配：软质金属（铝）或薄壁件（厚度＜0.1mm）采用低压力（10-50N），避免压力过大导致塑性变形（压痕）；硬质金属（不锈钢）可适当提高压力，但不超过工件承受极限（通过试焊确定临界压力，以不产生永久变形为准）；
采用 “分段加压”：焊接初期用低压（50% 额定压力）让工件贴合，中期逐步升压至工作压力，减少瞬间冲击导致的压痕。
合理设置振幅与焊接时间
振幅不宜过大：振幅越大，焊头振动摩擦越剧烈，易产生划痕（尤其对表面有镀层的工件，如镀镍层）。精密件焊接振幅控制在 10-25μm（常规件可 30-50μm）；
缩短无效焊接时间：焊接时间过长（超过熔接所需时间）会导致焊头与工件过度摩擦，形成 “擦痕”。通过试焊确定最短有效时间（以焊接强度达标为准），避免冗余时间。
降低焊接能量密度
对易划伤工件（如超薄铜箔），采用 “低振幅 + 长周期” 替代 “高振幅 + 短周期”，在保证总能量的同时，减少单位时间内的摩擦冲击，降低划伤风险。
三、强化工件定位与夹持稳定性
工件移位或夹持不当会导致焊头与工件相对滑动，产生横向划痕：
精准定位工装设计
定制专用定位夹具：根据工件形状设计卡槽、定位销或真空吸盘，确保工件在焊接过程中无偏移（定位误差≤0.1mm），避免焊头与工件之间产生相对滑动（滑动是产生长划痕的主要原因）；
夹具材质软接触：夹具与工件接触部位用软质材料（如硅胶、橡胶），既防滑又避免夹具本身划伤工件（尤其替代金属夹具）。
稳定夹持压力
夹持力需均匀：多工位焊接时，确保各夹持点压力一致（如气动夹具用分流阀控制），避免工件因受力不均倾斜，导致焊头单侧划伤；
避免过夹持：夹持力过大可能先压伤工件（尤其薄壁件），需通过试夹确定 “不滑动即可” 的最小夹持力。
四、设备状态维护与校准
设备运行状态异常（如焊头偏移、振动不稳定）会间接导致划伤：
定期校准焊头垂直度与平行度
焊头与工作台面需严格垂直（垂直度误差≤0.02mm/100mm），否则焊接时会产生侧向力，导致焊头 “搓动” 工件表面产生划痕；
多焊头设备需保证各焊头工作面在同一平面（平行度误差≤0.01mm），避免个别焊头压力过大划伤工件。
检查振动系统稳定性
换能器、变幅杆与焊头的连接需牢固（螺栓预紧力达标），避免共振时产生额外横向振动（横向振动会导致焊头与工件相对摩擦，产生划痕）；
定期测试振动频率：频率漂移（偏离设定值 ±500Hz 以上）会导致振动不稳定，需重新调试发生器，确保振动方向为纯纵向（无横向偏移）。
清理焊头与工作台杂物
焊接前清除焊头和工件表面的金属碎屑、油污：碎屑会在压力下嵌入工件表面形成压痕，油污会导致摩擦不均产生局部划痕；
工作台面保持光滑：若工作台有凸起或杂质，会导致工件放置不平整，间接使焊头受力不均产生划伤。
五、针对特殊工件的防护措施
表面镀层 / 涂层工件：在焊头与工件之间垫一层极薄的耐高温隔离膜（如聚酰亚胺薄膜，厚度 0.01-0.03mm），既不影响焊接能量传递，又能隔离焊头与镀层，避免划伤；
超薄片 / 细丝工件：采用 “辅助支撑”（如在工件下方垫与焊头同形的支撑块），减少工件因压力产生的变形，避免局部过度挤压导致的压痕。
