液態(tài)釬料聲致鋪展的物理機制及動力學研究.pdf

1、作為目前釬焊領域的新寵，超聲波釬焊目前備受廣大學者關注。多數(shù)學者更注重超聲波釬焊的實際應用，而對其基本的鋪展過程關注較少。本文以超聲波作用下液態(tài)釬料在尺寸為50mm×30mm×3mm的母材表面的鋪展為例，對鋪展動力學過程進行總結和模擬計算，同時對鋪展的界面力學進行探究。
　　通過鋪展過程的高速攝影視頻，總結不同母材、超聲波振幅、頻率等條件下鋪展的動力學過程，并總結了鋪展過程中的兩種現(xiàn)象：漣漪波紋和霧化。提出超聲波作用下液態(tài)釬料鋪展

2、的基本物理過程，并建立完整的物理模型。設計實驗，對鋪展前沿氧化膜的去除情況進行分析，發(fā)現(xiàn)鋪展前沿受到阻擋后，釬料下方氧化膜能夠去除。
　　通過利用ANSYS軟件對不同條件下母材表面的振幅大小及分布進行模擬計算，發(fā)現(xiàn)母材特性和振動條件都會對母材表面的振形及分布造成影響。母材表面振動幅值隨著超聲振幅增大、母材彈性模量增大而增大，但振形不變；超聲頻率和母材尺寸的改變，母材表面的振形和分布都會發(fā)生改變。并且在相同條件下通過釬料中心的不同路

3、徑的振動情況也不相同。
　　利用流體力學軟件對不同條件下的鋪展過程進行模擬，并用實驗結果進行驗證。模擬計算得到的鋪展速度與鋪展時間的關系與實驗結果吻合良好。
　　通過模擬計算找到鋪展的臨界振幅和臨界振動頻率。對振幅為6μm、頻率為21.9kHz時時鋪展前沿三相界面處的受力狀態(tài)進行求解，同時求解出振幅為0.2μm時臨界鋪展力為782Pa。并對加擋板后釬料與母材接觸面處聲壓進行模擬計算，發(fā)現(xiàn)由釬料中心到鋪展前沿，釬料與母材接觸面