如何判断一个超声波金属焊点质量是否合格？

判断超声波金属焊点的质量，需要一个综合性的评估体系，通常分为三大步骤：过程监控、无损检验和破坏性测试。

第一步：在线过程监控——质量合格的第一道防线
现代超声波焊接设备都集成了强大的过程监控系统。这是判断合格与否最直接、最快速的方法。我们主要关注几个关键参数曲线：

• 能量/功率曲线： 焊接时，设备会实时绘制能量或功率随时间变化的曲线。合格的焊点，其曲线形态、峰值和最终值会落在一个预设的“合格窗口”内。如果曲线过早结束或能量过低，可能表示焊接不足；如果曲线异常过高或持续时间过长，则可能表示设备参数漂移或工件配合不良。

• 位移/振幅曲线： 监测焊头下压的位移量。一个合格的焊接会有一个稳定的位移下沉，这表明材料在界面处发生了充分的塑性变形与结合。位移不足或过量都是不良的信号。

• 结论： 如果焊接过程的所有实时数据都落在预设的合格工艺窗口内，我们就可以在第一时间有高度把握地判定该焊点合格。这是实现100%全检和产品质量可追溯的核心。

第二步：无损检验——焊点的“体检报告”
在过程监控通过后，会对焊点进行外观和尺寸检验。

• 外观检验：

• 压痕： 焊点表面应有均匀、清晰的焊头压痕，深度适中。过浅可能表示焊接能量不足，过深则可能已过焊或损伤母材。

• 完整性： 焊点及其周围区域不应有裂纹、飞边（被挤出的毛刺过大）、或明显的烧伤发黑迹象。轻微的金属光泽变化是正常的。

• 尺寸检验： 使用卡尺或影像测量仪检查压痕的直径、深度是否符合图纸要求。

第三步：破坏性测试——最终的“审判”
这是验证焊接强度的黄金标准，虽然会破坏样品，但必须定期执行以验证和校准第一步的监控参数。

• 撕裂测试/剥离测试： 这是最常用且最直观的方法。用工具将焊接在一起的两片材料强行撕开。

• 合格判据： 材料本身（母材）被撕破，并有大量材料残留在对方工件上。这证明焊点的结合强度已经超过了母材本身的强度，这是最理想的状态。

• 不合格判据： 工件从焊接界面整齐地分开，界面光滑，或只有少量金属转移。这称为“界面分离”，表明焊接强度不足。

• 力学性能测试：

• 拉力/剪切力测试： 使用拉力机对焊点进行拉伸或剪切，直至其破坏。记录其最大承受力值，该数值必须大于产品设计要求的强度标准。

• 微观金相分析：

• 将焊点样本进行切割、镶嵌、抛光和腐蚀后，在显微镜下观察其横截面。

• 合格判据： 可以看到上下两层金属在界面处相互交错、晶粒融合，形成了致密的冶金结合，无连续的氧化层或空洞。

• 不合格判据： 界面清晰可见，存在未结合区域或裂纹。

总结：
在实际生产中，过程监控是核心，用于实时判断每一个焊点；无损检验是补充，用于剔除外观不良品；破坏性测试是基础，用于定期验证工艺参数的可靠性。一个稳定的焊接工艺，是其过程参数、破坏结果与无损外观三者高度关联且可控的状态。通过这套组合拳，我们就能科学、严谨地判定任何一个超声波金属焊点的质量是否真正合格。