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摘要
建立了考虑材料热软化和声软化效应的3D热力耦合模型，分析锥角形滚花和梯形滚花对双层铜/铜极片超声波焊接温度与塑性形变的影响。通过对比0.1 s内焊接接头的强度变化，建立焊接行为与接头质量的关系。通过红外测温仪及3D光学显微镜分别测量了工件焊接区域的温度及塑性形变，发现焊接试验结果与模拟结果的误差小于10%,表明3D热力耦合模型能够准确预测焊接行为，能够为铜极片超声波焊接提供指导。此外，模拟与试验结果表明，锥角形滚花超声波焊接温度及塑性形变大于梯形滚花的，且锥角形滚花的焊接件强度也优于梯形滚花的，这证明了焊接温度及塑性形变的提高有利于提高工件的焊缝强度，同时表明锥角形滚花工具头更适合铜极片焊接。
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单位自动化学院; 上海大学
