超聲波金屬焊接機經(jīng)歷的三個階段：

（1）振動摩擦階段：超聲波金屬焊接的***個過程主要是摩擦過程，其相對摩擦速度與摩擦焊相近，只是振幅僅僅為幾十微米。這一過程的主要作用是排除焊件表面的油污、氧化物等雜質(zhì)，使純將的金屬表面暴露出來。焊接時，由于上聲極的超聲波振動，使其與上焊件之間產(chǎn)生摩擦而造成暫時的連接，然后通過它們直接將超聲波振動能傳遞到焊件間的接觸表面上，在此產(chǎn)生劇烈的相對摩擦，由初期個別凸點之間的摩擦逐漸擴大到面摩擦，同時***、排擠和分散表面的氧化膜及其他附著物。

（2）溫度升高階段：在繼續(xù)的超聲波往復摩擦過程中，接觸表面溫度升高（焊區(qū)的溫度約為金屬熔點的35％～50％），變形抗力下降，在靜壓力和彈性機械振動引起的交變節(jié)應力的共同作用下，焊件間接觸表面的塑性流動不斷進行，使已被破碎的氧化膜繼續(xù)分散甚至深入到被焊材料內(nèi)部，促使純金屬表面的原子無限接近到原子能發(fā)生引力作用的范圍內(nèi)，出現(xiàn)原子擴散及相互結(jié)合，形成共同的晶?；虺霈F(xiàn)再結(jié)晶現(xiàn)象。

（3）固相接合階段：隨著摩擦過程的進行，微觀接觸面積越來越大，接觸部分的塑性變形也不斷增加，焊接區(qū)內(nèi)甚至形成渦流狀的塑性流動層，出現(xiàn)焊件間的機械咬合。焊接初期咬合點較少，咬合面積也較少，接合強度不高，很快被超聲波振動所引起的切應力所***。隨著焊接過程的進行，咬合點數(shù)和咬合面積逐漸增加，當焊件之間的結(jié)合力超過上聲極與上焊件之間的結(jié)合力時，切向振動不能切斷焊件之間的結(jié)合，形成牢固的接頭。