CN107378234A - 超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的装置及方法，该装置包括激光加载系统、控制系统、超声波系统、反馈系统、焊接系统、自动夹紧系统和三维移动平台系统；激光加载系统包括聚焦透镜、透镜支架、透镜高度调节器、反射镜和强脉冲激光器；控制系统包括计算机、强脉冲激光控制器、气压控制器、超声波控制器和三维移动平台控制器；超声波系统包括超声波发生器和超声波换能器；反馈系统包括压电材料和反馈装置；焊接系统包括约束层、吸收层、工件放置平台和焊接加工底座；自动夹紧系统包括自动夹紧装置和气缸；本发明在超声振动下，添加自动夹紧装置和反馈系统，通过加载激光对两层箔板进行冲击焊接，可以得到更好的焊接质量。

Description

超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的装置及方法

技术领域

本发明属于机械制造中高速冲击压力焊接领域，尤其是涉及到超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的装置及方法。

背景技术

近年来，随着现代工业技术的快速发展，科学技术发展的日新月异，产品的微型化、精密化和轻型化成为制造业发展的重要趋势之一，因此，与之相关的微器件焊接技术的研究显得愈加重要。然而传统的金属箔材连接技术已经无法满足应用于微零件的新型金属箔材的发展需求，解决好应用于微零件的两层金属箔材连接的问题对于现代工业产品的质量提高和成本降低具有重要意义。激光冲击压力焊接是一种相对较新的高速冲击压力焊接技术，其焊接结合基本原理与爆炸焊接和电磁脉冲焊接相同，都是利用两块金属板以适当的冲击角度高速碰撞，当上层板和下层板的碰撞角度和冲击速度超过临界值时，在碰撞界面的强塑性剪切变形和高温高压的作用下会发生固态冶金结合。激光冲击压力焊接一般应用于尺寸在微米以下同种或异种金属箔板的连接，焊接区域的直径一般为几毫米。而且脉冲激光参数可控性强且不受材料导电性的限制，因此在微器件焊接领域具有很大的发展潜力。然而对于一些异种材料的焊接因在熔点、膨胀系数和导热性等方面存在巨大的差异，焊接难度大。在单一能场激光高速冲击焊接下，仍然存在一些异种材料不可焊接或焊接困难的现象。

申请号为201610671249.4的中国专利提出了一种激光冲击焊接装置及其方法，该发明通过使焊接装置中的上层板加工倒梯形台阶，便于形成冲击焊接所需要的冲击角度和冲击速度。克服了传统激光冲击焊接方法中上层板与下层板之间必须给定一定飞行距离的局限性，解决了上层板尺寸受激光光斑尺寸限制的问题。但该方法仅仅是在单一能场下的激光冲击焊接，对于普通状态下难以焊接的材料则很难进行冲击焊接。申请号为201610688696.0的中国专利提出了一种激光加载下增强箔材连接强度的装置及方法，该发明在温热条件下，通过加载激光，对两层箔材同时进行冲击焊接和卡接，增强了箔材之间的连接强度。虽然该发明运用了温度场和激光两种能量场，但是在加热过程中依然存在着加热速度慢，温度不容易有效的监控等缺点，尽管加热对金属塑性有影响，起到了一定的软化作用，但是同样消耗的能量也比较多，因此解决难以激光冲击焊接十分的重要。公开号为CN103722291A的专利介绍了一种真空环境下冲击角度连续可调的激光冲击焊接装置，虽然冲击角度连续可调，可以获得不同角度下的焊接状态，但是仍然是单一能场的激光冲击焊接。

发明内容

针对现有技术中冲击焊接的不足，本发明提供了一种超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的装置及方法，该装置通过添加超声波系统来使焊接件下箔板软化，提高焊接材料的塑性，进而实现不易焊接材料的焊接，通过自动夹紧装置将焊接件下箔板固定在焊接平台上，防止超声波的振动使焊接件下箔板来回移动，同时添加反馈系统控制超声波振动，避免超声振动对已经焊接成功的试样产生过多的影响，整个焊接过程工作可靠，自动化程度高，可以有效的提高焊接效率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的：

超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的装置，包括激光加载系统、控制系统、超声波系统、反馈系统、焊接系统、自动夹紧系统和三维移动平台系统；

所述三维移动平台系统包括L型底座和三维移动平台；所述三维移动平台安装在L型底座的上面；

所述激光加载系统包括聚焦透镜、透镜支架、透镜高度调节器、反射镜和强脉冲激光器；所述强脉冲激光器发出激光发射到45°布置的反光镜上，经反光镜反射到聚焦透镜上进行聚焦，聚焦后的激光打到焊接系统中约束层的正上方；所述聚焦透镜安装在透镜支架上，透镜支架安装在透镜高度调节器上，且透镜支架可通过透镜高度调节器进行高度调节；透镜高度调节器安装在L型底座的侧边上；

所述控制系统包括计算机、强脉冲激光控制器、气压控制器和三维移动平台控制器；所述强脉冲激光控制器、气压控制器、超声波控制器、和三维移动平台控制器的一端均与计算机通过电信号相连接；所述强脉冲激光控制器另一端与强脉冲激光器通过电信号相连接；所述气压控制器另一端与气缸通过电信号相连接；所述超声波控制器另一端与超声波发生器通过电信号相连接；所述三维移动平台控制器另一端与三维移动平台通过电信号相连接；

所述焊接系统包括约束层、约束层支架、约束层高度调节器、吸收层、工件放置平台和焊接加工底座；所述约束层置于约束层支架上，约束层支架安装在约束层高度调节器上，约束层支架可通过约束层高度调节器进行高度调节；约束层高度调节器垂直安装在L型底座的侧边上；所述焊接加工底座安装在三维移动平台上；所述焊接加工底座上安装有工件放置平台；

所述超声波系统包括超声波发生器和超声波换能器；所述超声波发生器与超声波控制器通过电信号相连接；所述超声波换能器安装在工件放置平台内并与超声波发生器之间通过电信号相连接；

所述反馈系统包括压电材料和反馈装置；所述反馈装置一端与超声波控制器通过电信号相连接；所述压电材料放置在工件放置平台所预先加工的凹槽中并与反馈装置之间通过电信号相连接；

所述自动夹紧系统包括自动夹紧装置和气缸；所述气缸与自动夹紧装置均安装在焊接加工底座上；所述自动夹紧装置左右对称置于工件放置平台两侧；所述自动夹紧装置包括自动夹紧底座、自动夹紧平台、楔形块、推杆、拉回销、压板和转动轴；所述自动夹紧底座下端安装在焊接加工底座上，自动夹紧底座上端与自动夹紧平台螺纹连接；自动夹紧底座、自动夹紧平台上端对应位置处均开设有圆孔，该圆孔内安装有转动轴，且自动夹紧平台、压板及自动夹紧底座通过转动轴连接在一起；所述推杆与自动夹紧平台之间设置有楔形块；所述楔形块通过推杆与气缸的活塞杆相连接；所述拉回销作为楔形块和压板之间的导向元件。

优选的，所述工件放置平台的凹槽的尺寸为60mm×60mm×0.5mm。

优选的，所述压电材料的尺寸为60mm×60mm×0.5mm，与工件放置平台凹槽的尺寸相匹配。

优选的，所述压板上远离自动夹紧平台端的下表面设置有凸台，该凸台作为工件的压紧部位。

优选的，所述楔形块下表面有两根对称布置的截面为燕尾形的导轨；所述自动夹紧平台上开设有与楔形块导轨相配合的燕尾槽，导轨安装在燕尾槽内并且可在燕尾槽内滑动。

优选的，所述超声波换能器为三个。

基于超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板装置的方法，包括以下步骤：

S1、用砂纸将焊接件上箔板和焊接件下箔板的待焊接区域进行打磨以去除杂质和氧化层，用酒精作为清洗剂将焊接件上箔板和焊接件下箔板擦拭干净，自然晾干以获得清洁的表面；所述焊接件上箔板和焊接件下箔板为异种金属材料；

S2、将3mm厚的K9玻璃作为约束层，在约束层下面喷涂一层黑漆，作为吸收层，将步骤S1中预处理的焊接件上箔板贴在吸收层的下表面；将焊接件下箔板放置在工件放置平台上，计算机控制气压控制器，使气缸伸出，使得自动夹紧装置将焊接件下箔板压紧，调节焊接件上箔板和焊接件下箔板之间的距离；

S3、调节超声波控制器，控制超声波发生器使得在每次加工时，保证超声波换能器对焊接件下箔板的振动时间分别为30秒、2分钟和5分钟后再进行激光高速冲击压力焊；

S4、调节透镜高度调节器使得激光聚焦在步骤S2中的吸收层上，调节光斑直径；在达到要求一定的超声波振动时间后，控制强脉冲激光器对焊接件上箔板进行单次冲击，激光到达吸收层上表面，吸收层表面部分被气化和电离后产生高温高压等离子体，等离子体迅速向外喷溅膨胀，其反作用力可形成冲击波，焊接件上箔板在冲击波作用下，高速撞击到焊接件下箔板上，在碰撞界面的强塑性剪切变形和高温高压的作用发生固态冶金结合；当焊接完成的一瞬间，压电材料也会在焊接件上箔板和焊接件下箔板碰撞的过程中发生变形，产生的压电信号传输到反馈装置，反馈装置会对超声波控制器发出电信号控制超声波发生器关闭，使作用在已焊接区域的超声波振动停止，从而完成一次焊接过程；

S5、完成一次焊接之后，计算机控制气压控制器，气压控制器控制气缸收缩，使得被夹紧的焊接件下箔板松开，取出连接在一起的工件；重复步骤S2、S3、S4即可得到所需要的焊接试样；

S6、清除焊接表面的黑漆，即得到光滑的焊接试样。

优选的，所述的超声波换能器的频率为25KHZ，功率为100W。

优选的，所述焊接件上箔板的厚度为20μm～40μm，焊接件下箔板的厚度为50μm～100μm。本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明通过加载超声波系统，将激光高速冲击压力焊接技术和超声波技术结合起来，实现了超声波和激光多能场条件下的高速冲击压力焊接工艺。通过对焊接件下箔板先期进行超声波软化，提高焊接件下箔板的塑性，进而提高焊接的质量，虽然有人通过加热的方式也可以对焊接件下箔板进行软化从而提高塑性，但是与超声波软化相比，耗能大并且效率低下。在对焊接件下箔板进行超声振动的情况下，通过自动夹紧装置的压板对将要进行高速冲击压力焊接的工件进行压紧，防止在加工过程中由于振动导致工件的移动，同时添加反馈装置，保证在焊接结束的瞬间超声波振动能够停止，减小了超声波对焊接成功试样的后续影响。本发明中所述的自动夹紧装置和超声波控制系统，自动化程度高，加工精度高，同时冲击焊接过程稳定高效。

附图说明

图1是本发明中超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的结构示意图；

图2是本发明超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的核心区域结构示意图；

图3是本发明中自动夹紧装置的结构示意图；

图4是本发明中自动夹紧装置的三维结构示意图；

图5是本发明中自动夹紧装置的三维结构组合图；

图6是本发明中焊接准备开始的过程示意图；

图7是本发明中冲击波使焊接件上箔板开始撞击焊接件下箔板焊接过程示意图；

图8是本发明中焊接成功后的示意图。

附图标记如下：

1-L型底座；2-三维移动平台；3-焊接加工底座；4-自动夹紧装置；5-气缸；6-焊接件上箔板；7-吸收层；8-约束层高度调节器；9-约束层支架；10-约束层；11-透镜高度调节器；12-透镜支架；13-聚焦透镜；14-反射镜；15-强脉冲激光器；16-强脉冲激光控制器；17-计算机；18-气压控制器；19-超声波控制器；20-三维移动平台控制器；21-反馈装置；22-超声波发生器；23-超声波换能器；24-压电材料；25-焊接件下箔板；26-工件放置平台；27-自动夹紧底座；28-自动夹紧平台；29-楔形块；30-推杆；31-拉回销；32-压板；33-转动轴；34-冲击波。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

结合附图1所示为本发明所述在超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的装置的一种实施方式，所述装置包括激光加载系统、控制系统、超声波系统、反馈系统、焊接系统、自动夹紧系统和三维移动平台系统。

所述三维移动平台系统包括L型底座1和三维移动平台2；所述三维移动平台2安装在L型底座1的上面。

所述激光加载系统包括聚焦透镜13、透镜支架12、透镜高度调节器11、反射镜14和强脉冲激光器15；所述强脉冲激光器15发出激光发射到45°布置的反光镜14上，经反光镜14反射到聚焦透镜13上进行聚焦，聚焦后的激光打到焊接系统中约束层10的正上方；所述聚焦透镜13安装在透镜支架12上，透镜支架12安装在透镜高度调节器11上，且透镜支架12可通过透镜高度调节器11进行高度调节；透镜高度调节器11安装在L型底座1的侧边上。

所述控制系统包括计算机17、强脉冲激光控制器16、气压控制器18和三维移动平台控制器20；所述强脉冲激光控制器16、气压控制器18、超声波控制器19、和三维移动平台控制器20的一端均与计算机17通过电信号相连接；所述强脉冲激光控制器16另一端与强脉冲激光器15通过电信号相连接；所述气压控制器18另一端与气缸5通过电信号相连接；所述超声波控制器19另一端与超声波发生器22通过电信号相连接；所述三维移动平台控制器20另一端与三维移动平台2通过电信号相连接。

所述焊接系统包括约束层10、约束层支架9、约束层高度调节器8、吸收层7、工件放置平台26和焊接加工底座3；所述约束层10置于约束层支架9上，约束层支架9安装在约束层高度调节器8上，约束层支架9可通过约束层高度调节器8进行高度调节；约束层高度调节器8垂直安装在L型底座1的侧边上；所述焊接加工底座3安装在三维移动平台2上；所述焊接加工底座3上安装有工件放置平台26。

结合附图2所示，所述超声波系统包括超声波发生器22和超声波换能器23；所述超声波发生器22与超声波控制器19通过电信号相连接；所述超声波换能器23安装在工件放置平台26的底部并与超声波发生器22之间通过电信号相连接；所述反馈系统包括压电材料24和反馈装置21；所述反馈装置21一端与超声波控制器19通过电信号相连接；所述压电材料24放置在工件放置平台26所预先加工的凹槽中并与反馈装置21之间通过电信号相连接；所述工件放置平台26的凹槽的尺寸为60mm×60mm×0.5mm；所述压电材料24的尺寸为60mm×60mm×0.5mm，与工件放置平台26的凹槽尺寸相匹配。

结合附图2和3所示，所述自动夹紧系统包括自动夹紧装置4和气缸5；所述气缸5与自动夹紧装置4均安装在焊接加工底座3上；所述自动夹紧装置4左右对称置于工件放置平台26两侧；所述自动夹紧装置包括自动夹紧底座27、自动夹紧平台28、楔形块29、推杆30、拉回销31、压板32和转动轴33；所述自动夹紧底座27下端安装在焊接加工底座3上，自动夹紧底座27上端与自动夹紧平台28螺纹连接；自动夹紧底座27、自动夹紧平台28上端对应位置处均开设有圆孔，该圆孔内安装有转动轴33，且自动夹紧平台28、压板32及自动夹紧底座27通过转动轴33连接在一起；所述推杆30与自动夹紧平台28之间设置有楔形块29；所述楔形块29通过推杆30与气缸5的活塞杆相连接；所述拉回销31作为楔形块29和压板32之间的导向元件；所述压板32上远离自动夹紧平台28端的下表面设置有凸台，该凸台作为工件的压紧部位；所述楔形块29下表面有两根对称布置的截面为燕尾形的导轨；所述自动夹紧平台28上开设有与楔形块29导轨相配合的燕尾槽，导轨安装在燕尾槽内并且可在燕尾槽内滑动；当气压控制器18控制推杆30伸出时，楔形块29会沿着燕尾槽导轨移动，压板32的一侧被顶起，压板32会绕着转动轴33旋转，从而另一侧将会把焊接件下箔板25压紧，同时，拉回销31作为导向元件，可有效的避免压板32在转动过程中发生偏移。

本发明还提供了超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的方法，具体包括以下步骤：

S1、用砂纸将焊接件上箔板6和焊接件下箔板25的待焊接区域进行打磨以去除杂质和氧化层，用酒精作为清洗剂将焊接件上箔板6和焊接件下箔板25擦拭干净，自然晾干以获得清洁的表面；所述焊接件上箔板6的厚度为20μm～40μm，焊接件下箔板25的厚度为50μm～100μm；所述焊接件上箔板6和焊接件下箔板25为异种金属材料；

S2、将3mm后的K9玻璃作为约束层10，在约束层10下面喷涂一层黑漆，作为吸收层7，将步骤S1中预处理的焊接件上箔板6贴在吸收层7的下表面；将焊接件下箔板25放置在工件放置平台26上，计算机17控制气压控制器18，使气缸5伸出，使得自动夹紧装置4将焊接件下箔板25压紧，调节焊接件上箔板6和焊接件下箔板25之间的距离；

S3、调节超声波控制器19，控制超声波发生器22使得在每次加工时，保证超声波换能器23对焊接件下箔板25的振动时间分别为30秒、2分钟和5分钟后再进行激光高速冲击压力焊；

S4、调节透镜高度调节器11使得激光聚焦在步骤2中的吸收层7上，调节光斑直径；在达到要求一定的超声波振动时间后，控制强脉冲激光器15对焊接件上箔板6进行单次冲击，激光到达吸收层7上表面，吸收层7表面部分被气化和电离后产生高温高压等离子体，等离子体迅速向外喷溅膨胀，其反作用力可形成冲击波34，焊接件上箔板6在冲击波34作用下，高速撞击到焊接件下箔板25上，在碰撞界面的强塑性剪切变形和高温高压的作用发生固态冶金结合；当焊接完成的一瞬间，压电材料24也会在焊接件上箔板6和焊接件下箔板25碰撞的过程中发生变形，产生的压电信号传输到反馈装置21，反馈装置21会对超声波控制器19发出电信号控制超声波发生器22关闭，使作用在已焊接区域的超声波振动停止，从而完成一次焊接过程；

S5、完成一次焊接之后，计算机17控制气压控制器18，气压控制器18控制气缸5收缩，使得被夹紧的焊接件下箔板25松开，取出连接在一起的工件；重复步骤S2、S3、S4即可得到所需要的焊接试样；

S6、清除焊接表面的黑漆，即得到光滑的焊接试样。

结合附图6、图7、图8为超声振动下的高速冲击压力焊接过程：其过程如下：在焊接之前，通过计算机17将超声波发生器22打开，保持振动所需要的时间，控制激光单次冲击，激光到达吸收层7表面，吸收层7表面部分被气化和电离后产生高温高压等离子体，等离子体迅速向外喷溅膨胀，其反作用力可以形成冲击波34，焊接件上箔板6在冲击波34作用下，高速撞击焊接件下箔板25上，实现高速冲击压力焊接，同时压电材料24受到撞击也会产生压电信号，回传给反馈装置21控制超声波发生器22关闭，完成一次焊接实验。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的装置，其特征在于，包括激光加载系统、控制系统、超声波系统、反馈系统、焊接系统、自动夹紧系统和三维移动平台系统；

所述三维移动平台系统包括L型底座(1)和三维移动平台(2)；所述三维移动平台(2)安装在L型底座(1)的上面；

所述激光加载系统包括聚焦透镜(13)、透镜支架(12)、透镜高度调节器(11)、反射镜(14)和强脉冲激光器(15)；所述强脉冲激光器(15)发出激光发射到45°布置的反光镜(14)上，经反光镜(14)反射到聚焦透镜(13)上进行聚焦，聚焦后的激光打到焊接系统中约束层(10)的正上方；所述聚焦透镜(13)安装在透镜支架(12)上，透镜支架(12)安装在透镜高度调节器(11)上，且透镜支架(12)可通过透镜高度调节器(11)进行高度调节；透镜高度调节器(11)安装在L型底座(1)的侧边上；

所述控制系统包括计算机(17)、强脉冲激光控制器(16)、气压控制器(18)和三维移动平台控制器(20)；所述强脉冲激光控制器(16)、气压控制器(18)、超声波控制器(19)、和三维移动平台控制器(20)的一端均与计算机(17)通过电信号相连接；所述强脉冲激光控制器(16)另一端与强脉冲激光器(15)通过电信号相连接；所述气压控制器(18)另一端与气缸(5)通过电信号相连接；所述超声波控制器(19)另一端与超声波发生器(22)通过电信号相连接；所述三维移动平台控制器(20)另一端与三维移动平台(2)通过电信号相连接；

所述焊接系统包括约束层(10)、约束层支架(9)、约束层高度调节器(8)、吸收层(7)、工件放置平台(26)和焊接加工底座(3)；所述约束层(10)置于约束层支架(9)上，约束层支架(9)安装在约束层高度调节器(8)上，约束层支架(9)可通过约束层高度调节器(8)进行高度调节；约束层高度调节器(8)垂直安装在L型底座(1)的侧边上；所述焊接加工底座(3)安装在三维移动平台(2)上；所述焊接加工底座(3)上安装有工件放置平台(26)；

所述超声波系统包括超声波发生器(22)和超声波换能器(23)；所述超声波发生器(22)与超声波控制器(19)通过电信号相连接；所述超声波换能器(23)安装在工件放置平台(26)内并与超声波发生器(22)之间通过电信号相连接；

所述反馈系统包括压电材料(24)和反馈装置(21)；所述反馈装置(21)一端与超声波控制器(19)通过电信号相连接；所述压电材料(24)放置在工件放置平台(26)所预先加工的凹槽中并与反馈装置(21)之间通过电信号相连接；

所述自动夹紧系统包括自动夹紧装置(4)和气缸(5)；所述气缸(5)与自动夹紧装置(4)均安装在焊接加工底座(3)上；所述自动夹紧装置(4)左右对称置于工件放置平台(26)两侧；所述自动夹紧装置包括自动夹紧底座(27)、自动夹紧平台(28)、楔形块(29)、推杆(30)、拉回销(31)、压板(32)和转动轴(33)；所述自动夹紧底座(27)下端安装在焊接加工底座(3)上，自动夹紧底座(27)上端与自动夹紧平台(28)螺纹连接；自动夹紧底座(27)、自动夹紧平台(28)上端对应位置处均开设有圆孔，该圆孔内安装有转动轴(33)，且自动夹紧平台(28)、压板(32)及自动夹紧底座(27)通过转动轴(33)连接在一起；所述推杆(30)与自动夹紧平台(28)之间设置有楔形块(29)；所述楔形块(29)通过推杆(30)与气缸(5)的活塞杆相连接；所述拉回销(31)作为楔形块(29)和压板(32)之间的导向元件。

2.根据权利要求1所述的超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的装置，其特征在于，所述工件放置平台(26)的凹槽的尺寸为60mm×60mm×0.5mm。

3.根据权利要求1所述的超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的装置，其特征在于，所述压电材料(24)的尺寸为60mm×60mm×0.5mm，与工件放置平台(26)凹槽的尺寸相匹配。

4.根据权利要求1所述的超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的装置，其特征在于，所述压板(32)上远离自动夹紧平台(28)端的下表面设置有凸台，该凸台作为工件的压紧部位。

5.根据权利要求1所述的超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的装置，其特征在于，所述楔形块(29)下表面有两根对称布置的截面为燕尾形的导轨；所述自动夹紧平台(28)上开设有与楔形块(29)导轨相配合的燕尾槽，导轨安装在燕尾槽内并且可在燕尾槽内滑动。

6.根据权利要求1所述的超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的装置，其特征在于，所述超声波换能器(23)为三个。

7.根据权利要求1至6任一项所述的基于超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、用砂纸将焊接件上箔板(6)和焊接件下箔板(25)的待焊接区域进行打磨以去除杂质和氧化层，用酒精作为清洗剂将焊接件上箔板(6)和焊接件下箔板(25)擦拭干净，自然晾干以获得清洁的表面；所述焊接件上箔板(6)和焊接件下箔板(25)为异种金属材料；

S2、将3mm厚的K9玻璃作为约束层(10)，在约束层(10)下面喷涂一层黑漆，作为吸收层(7)，将步骤S1中预处理的焊接件上箔板(6)贴在吸收层(7)的下表面；将焊接件下箔板(25)放置在工件放置平台(26)上，计算机(17)控制气压控制器(18)，使气缸(5)伸出，使得自动夹紧装置(4)将焊接件下箔板(25)压紧，调节焊接件上箔板(6)和焊接件下箔板(25)之间的距离；

S3、调节超声波控制器(19)，控制超声波发生器(22)使得在每次加工时，保证超声波换能器(23)对焊接件下箔板(25)的振动时间分别为30秒、2分钟和5分钟后再进行激光高速冲击压力焊；

S4、调节透镜高度调节器(11)使得激光聚焦在步骤S2中的吸收层(7)上，调节光斑直径；在达到要求一定的超声波振动时间后，控制强脉冲激光器(15)对焊接件上箔板(6)进行单次冲击，激光到达吸收层(7)上表面，吸收层(7)表面部分被气化和电离后产生高温高压等离子体，等离子体迅速向外喷溅膨胀，其反作用力可形成冲击波(34)，焊接件上箔板(6)在冲击波(34)作用下，高速撞击到焊接件下箔板(25)上，在碰撞界面的强塑性剪切变形和高温高压的作用发生固态冶金结合；当焊接完成的一瞬间，压电材料(24)也会在焊接件上箔板(6)和焊接件下箔板(25)碰撞的过程中发生变形，产生的压电信号传输到反馈装置(21)，反馈装置(21)会对超声波控制器(19)发出电信号控制超声波发生器(22)关闭，使作用在已焊接区域的超声波振动停止，从而完成一次焊接过程；

S5、完成一次焊接之后，计算机(17)控制气压控制器(18)，气压控制器(18)控制气缸(5)收缩，使得被夹紧的焊接件下箔板(25)松开，取出连接在一起的工件；重复步骤S2、S3、S4即可得到所需要的焊接试样；

S6、清除焊接表面的黑漆，即得到光滑的焊接试样。

8.根据权利要求7所述的超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的方法，其特征在于，所述的超声波换能器(23)的频率为25KHZ，功率为100W。

9.根据权利要求7所述的超声振动辅助高速冲击压力焊接金属箔板的方法，其特征在于，所述焊接件上箔板(6)的厚度为20μm～40μm，焊接件下箔板(25)的厚度为50μm～100μm。