(2025年)超聲波焊接機(jī)調(diào)試試題附答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.超聲波焊接機(jī)中，將高頻電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)能的核心部件是（）A.發(fā)生器B.換能器C.調(diào)幅器D.模具答案：B2.調(diào)試塑料件焊接時(shí)，若出現(xiàn)焊接面局部未熔合，優(yōu)先檢查的參數(shù)是（）A.焊接壓力B.振幅C.保壓時(shí)間D.觸發(fā)高度答案：D（觸發(fā)高度決定模具初始位置，過高會(huì)導(dǎo)致接觸不充分）3.某設(shè)備顯示“頻率偏移超差”，最可能的原因是（）A.電源電壓不穩(wěn)B.模具與換能器接觸面有油污C.焊接時(shí)間設(shè)置過長(zhǎng)D.氣壓不足答案：B（接觸面污染會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)傳遞效率下降，引發(fā)頻率偏移）4.調(diào)試金屬件超聲波焊接時(shí)，通常需要更高的（）A.頻率B.振幅C.觸發(fā)力D.冷卻時(shí)間答案：B（金屬密度大，需更大振幅傳遞能量）5.以下不屬于超聲波焊接機(jī)調(diào)試前準(zhǔn)備工作的是（）A.清潔模具與工件接觸面B.檢查氣壓是否在0.4-0.6MPaC.預(yù)熱設(shè)備30分鐘D.確認(rèn)工件定位工裝精度答案：C（超聲波焊接機(jī)無需預(yù)熱，高頻振動(dòng)生熱為瞬時(shí)過程）6.調(diào)試過程中，若焊接后工件變形量過大，應(yīng)優(yōu)先調(diào)整（）A.降低焊接壓力B.增加振幅C.延長(zhǎng)焊接時(shí)間D.提高觸發(fā)高度答案：A（壓力過大易導(dǎo)致工件受壓變形）7.超聲波焊接機(jī)的頻率范圍通常為（）A.1-10kHzB.15-70kHzC.80-150kHzD.200-500kHz答案：B8.調(diào)幅器的主要作用是（）A.調(diào)節(jié)焊接時(shí)間B.放大或縮小換能器輸出振幅C.穩(wěn)定電源電壓D.監(jiān)測(cè)焊接溫度答案：B9.調(diào)試過程中，若模具與工件接觸時(shí)發(fā)出異響，可能的原因是（）A.模具頻率與設(shè)備不匹配B.氣壓過高C.焊接時(shí)間過短D.保壓時(shí)間過長(zhǎng)答案：A（頻率不匹配會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)不協(xié)調(diào)，產(chǎn)生異響）10.測(cè)試焊接強(qiáng)度時(shí)，若拉伸測(cè)試顯示界面斷裂而非材料破壞，說明（）A.焊接能量不足B.壓力過大C.振幅過高D.保壓時(shí)間過短答案：A（能量不足導(dǎo)致界面未充分熔合）11.對(duì)于壁厚1mm的薄壁塑料件，調(diào)試時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇（）A.高頻率、低振幅B.低頻率、高振幅C.高頻率、高振幅D.低頻率、低振幅答案：A（高頻振動(dòng)更適合薄壁件，減少熱影響區(qū)）12.超聲波焊接機(jī)的“動(dòng)態(tài)追頻”功能主要用于（）A.自動(dòng)調(diào)節(jié)焊接時(shí)間B.補(bǔ)償模具或工件溫度變化引起的頻率偏移C.控制氣壓穩(wěn)定性D.監(jiān)測(cè)焊接電流答案：B13.調(diào)試結(jié)束后，記錄的關(guān)鍵參數(shù)不包括（）A.實(shí)際焊接時(shí)間B.設(shè)備環(huán)境溫度C.模具型號(hào)D.工件批次號(hào)答案：B（環(huán)境溫度非核心參數(shù)，除非特殊工藝要求）14.焊接透明塑料件時(shí)，為避免表面燙痕，應(yīng)（）A.增加振幅B.降低觸發(fā)力C.延長(zhǎng)保壓時(shí)間D.提高焊接壓力答案：B（觸發(fā)力過大易導(dǎo)致模具壓痕）15.若設(shè)備顯示“過載報(bào)警”，可能的原因是（）A.模具與工件接觸面積過小B.氣壓低于0.3MPaC.焊接時(shí)間設(shè)置為0.1sD.換能器電纜連接松動(dòng)答案：D（電纜松動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電流異常，觸發(fā)過載保護(hù)）二、判斷題（每題1分，共10分）1.超聲波焊接的能量主要通過工件自身摩擦產(chǎn)生，因此無需外部加熱源。（）答案：√2.模具安裝時(shí)，只需確保與調(diào)幅器螺紋旋緊，無需檢查垂直度。（）答案：×（垂直度影響振動(dòng)傳遞均勻性）3.焊接壓力越大，焊接強(qiáng)度越高。（）答案：×（壓力過大會(huì)導(dǎo)致材料被壓潰，強(qiáng)度下降）4.調(diào)試時(shí)，應(yīng)先固定振幅和壓力，再調(diào)整焊接時(shí)間。（）答案：√（優(yōu)先固定硬件參數(shù)，再調(diào)時(shí)間）5.換能器表面有劃痕不影響使用，只需清潔即可。（）答案：×（劃痕會(huì)破壞振動(dòng)傳遞的均勻性）6.焊接后工件飛邊過大，可能是因?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)時(shí)焊接線過高。（）答案：√（焊接線過高會(huì)導(dǎo)致熔料溢出過多）7.金屬焊接時(shí)，需在模具與工件間添加助焊劑。（）答案：×（超聲波金屬焊接依靠高頻振動(dòng)破除氧化層，無需助焊劑）8.設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間停用后，調(diào)試前應(yīng)空載運(yùn)行5分鐘檢查振動(dòng)是否正常。（）答案：√9.焊接參數(shù)存儲(chǔ)時(shí)，需標(biāo)注工件材料、厚度等信息。（）答案：√10.若焊接后工件內(nèi)部出現(xiàn)裂紋，可能是因?yàn)楹附訒r(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致材料過熱分解。（）答案：√三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述超聲波焊接機(jī)調(diào)試的基本流程。答案：①準(zhǔn)備階段：清潔模具、工件及接觸面，檢查設(shè)備狀態(tài)（氣壓、電纜、冷卻系統(tǒng)），確認(rèn)工件定位工裝精度；②初始參數(shù)設(shè)置：根據(jù)材料類型選擇頻率（如塑料常用20kHz，金屬常用15kHz），設(shè)定初始振幅（通常為設(shè)備最大振幅的50%-70%）、焊接壓力（0.2-0.5MPa）、觸發(fā)高度（模具與工件初始間隙0.1-0.3mm）；③單次焊接測(cè)試：?jiǎn)?dòng)設(shè)備，觀察焊接效果（是否完全接觸、有無異響、飛邊情況）；④參數(shù)調(diào)整：若焊接不牢，增加焊接時(shí)間或振幅；若變形過大，降低壓力或縮短時(shí)間；⑤強(qiáng)度測(cè)試：通過拉力機(jī)或破壞性測(cè)試驗(yàn)證焊接強(qiáng)度，確保達(dá)到工藝要求；⑥穩(wěn)定性驗(yàn)證：連續(xù)焊接10-20件，檢查一致性，記錄最終參數(shù)；⑦異常處理：若出現(xiàn)頻率偏移、過載等報(bào)警，排查模具匹配性、接觸面清潔度或電氣連接問題。2.分析焊接后工件強(qiáng)度不足的可能原因及對(duì)應(yīng)解決措施。答案：可能原因及措施：①焊接能量不足：表現(xiàn)為界面未熔合，需增加焊接時(shí)間、振幅或壓力；②觸發(fā)高度過高：模具未充分接觸工件，調(diào)整觸發(fā)高度至0.1-0.3mm；③工件表面污染（如油污、灰塵）：清潔工件及焊接面；④模具磨損：檢查模具焊接線是否鈍化，需修?；蚋鼡Q；⑤材料性能異常：如塑料吸濕導(dǎo)致熔點(diǎn)升高，需干燥處理；⑥設(shè)備頻率偏移：模具與設(shè)備頻率不匹配，重新匹配模具或調(diào)整追頻參數(shù)。3.調(diào)試過程中，設(shè)備顯示“頻率搜索失敗”，應(yīng)如何排查？答案：排查步驟：①檢查模具是否安裝到位，確保模具與調(diào)幅器、換能器接觸面清潔無異物（如油污、碎屑）；②確認(rèn)模具頻率與設(shè)備標(biāo)稱頻率一致（如設(shè)備20kHz，模具需為20kHz±0.5%）；③檢查換能器、調(diào)幅器、模具的連接螺紋是否松動(dòng)，需用扭矩扳手按規(guī)定力矩（如20kHz模具扭矩80-100N·m）緊固；④測(cè)試換能器性能：斷開模具，空載運(yùn)行設(shè)備，若頻率搜索正常，說明問題在模具；若仍異常，檢查換能器是否老化（阻抗增大）或電纜損壞；⑤檢查發(fā)生器參數(shù)設(shè)置，確認(rèn)“自動(dòng)追頻”功能已開啟，頻率搜索范圍未被限制過窄（通?！?00Hz）。4.簡(jiǎn)述塑料件與金屬件超聲波焊接調(diào)試的主要差異。答案：①能量需求：金屬密度大、導(dǎo)熱性好，需更高振幅（如塑料振幅15-30μm，金屬30-60μm）和壓力（塑料0.2-0.4MPa，金屬0.4-0.6MPa）；②頻率選擇：塑料常用20-40kHz（高頻減少熱影響區(qū)），金屬常用15-20kHz（低頻更易傳遞能量）；③模具設(shè)計(jì)：塑料模具需設(shè)計(jì)焊接線（尖狀凸起集中能量），金屬模具需設(shè)計(jì)網(wǎng)紋或溝槽（破除氧化層）；④焊接時(shí)間：塑料焊接時(shí)間短（0.1-0.5s），金屬需更長(zhǎng)時(shí)間（0.5-2s）以達(dá)到界面冶金結(jié)合；⑤冷卻要求：金屬焊接后需保壓冷卻（0.5-1s）防止變形，塑料保壓時(shí)間較短（0.1-0.3s）。5.調(diào)試過程中，如何通過觀察焊接痕跡判斷參數(shù)是否合理？答案：①完美焊接：焊接面熔合均勻，飛邊細(xì)小且連續(xù)（塑料飛邊寬度≤0.5mm），工件無變形或壓痕；②能量不足：焊接面局部未熔合（有透明或發(fā)白區(qū)域），飛邊不連續(xù)或無飛邊；③能量過高：飛邊粗大（塑料＞1mm），工件表面出現(xiàn)燙痕或熔塌（塑料）、金屬件表面壓痕過深；④壓力過大：工件變形（如薄壁件凹陷），飛邊被壓散（不連續(xù)）；⑤觸發(fā)高度過高：焊接面中心熔合，邊緣未熔合（模具未完全接觸）；⑥觸發(fā)高度過低：模具壓入工件表面，導(dǎo)致壓痕或材料溢出過多。四、實(shí)操題（每題10分，共20分）1.某車間需調(diào)試ABS塑料盒（壁厚2mm，焊接面為環(huán)形，直徑100mm）的超聲波焊接參數(shù)，現(xiàn)有設(shè)備為20kHz、最大振幅40μm，氣壓0.5MPa。請(qǐng)寫出詳細(xì)調(diào)試步驟及關(guān)鍵參數(shù)設(shè)定依據(jù)。答案：調(diào)試步驟及參數(shù)設(shè)定：①準(zhǔn)備：清潔模具（環(huán)形焊接線需無毛刺）、ABS工件（酒精擦拭去油污），檢查工裝定位精度（確保盒體與蓋同心度≤0.2mm）；②初始參數(shù)：振幅設(shè)為25μm（最大振幅60%，避免能量過高），焊接壓力0.3MPa（ABS硬度中等，避免壓潰），觸發(fā)高度0.2mm（模具與工件初始間隙，確保接觸充分），焊接時(shí)間0.3s（初始值），保壓時(shí)間0.2s；③單次焊接測(cè)試：觀察焊接面，若邊緣未熔合（能量不足），增加焊接時(shí)間至0.4s；若中心熔塌（能量集中），調(diào)整模具焊接線高度（原0.3mm降至0.25mm，分散能量）；④強(qiáng)度測(cè)試：取5件焊接樣品做拉力測(cè)試，目標(biāo)強(qiáng)度≥30N/cm2（ABS焊接標(biāo)準(zhǔn)）；若強(qiáng)度不足，提高振幅至30μm；若強(qiáng)度達(dá)標(biāo)但飛邊過大（＞0.5mm），降低壓力至0.25MPa；⑤穩(wěn)定性驗(yàn)證：連續(xù)焊接20件，檢查飛邊一致性（寬度0.3-0.5mm）、無變形，記錄最終參數(shù)：振幅30μm、壓力0.25MPa、時(shí)間0.4s、保壓0.2s；⑥異常處理：若出現(xiàn)頻率偏移（設(shè)備報(bào)警），檢查模具與工件接觸面積是否過大（環(huán)形面需均勻），必要時(shí)在模具上加工排氣槽（減少空氣阻尼影響）。2.調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)焊接后工件（PC材料，壁厚1.5mm）表面出現(xiàn)大量白色燙痕，分析可能原因并給出解決措施。答案：可能原因及解決措施：①觸發(fā)力過大：模具初始接觸工件時(shí)壓力過高（如觸發(fā)壓力＞0.4MPa），導(dǎo)致模具壓入PC表面產(chǎn)生壓痕；解決：降低觸發(fā)壓力至0.2-0.3MPa，或調(diào)整觸發(fā)高度（增加0.1mm間隙，減少初始沖擊力）；②振幅過高：PC硬度高但脆性大，高振幅（＞35μm）導(dǎo)致局部能量集中；解決：降低振幅至25-30μm，同時(shí)延長(zhǎng)焊接時(shí)間（0.3s增至0.4s）補(bǔ)償能量；③模具表面粗糙：模具焊接線或表面