SAE USCAR-38-2015 中文版超声波焊接标准

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SAE-USCAR-38

REVISION 1

颁布日期：2009-12

修订日期：2015-11-17

超声波焊接标准

1. 应用范围……………………………………………………………………………………………………………………………..4

1.1 超声波焊接特性………………………………………………………………………………………………………………….4

2. 参考资料……………………………………………………………………………………………………………………………..5

2.1 参考标准（要求进行测试）………………………………………………………………………………………………5

2.2 参考标准（非强制性）………………………………………………………………………………………………………5

2.3 测试要求文件……………………………………………………………………………………………………………………..5

3. 基本要求……………………………………………………………………………………………………………………………..5

3.1 记录保存……………………………………………………………………………………………………………………………..5

3.2 样品文件……………………………………………………………………………………………………………………………..6

3.3 样品数量……………………………………………………………………………………………………………………………..6

3.4 默认测试公差……………………………………………………………………………………………………………………..6

3.5 默认测试条件………………………………………………….………………………………………………………………….6

3.6 设备…………………………………………………………………………………………………………………………………….6

3.7 术语和缩写…………………………………………………………………………………………………………………………7

3.8 测量精度…………………………………………………………………………………………………………………………….7

3.9 测试可重复性和校准…………………………………………………………………………………………………………7

3.10 符合性确认……………………………………………………………………………………………………………………….7

4. 测试方法和验收标准…………………………………………………………………………………………………………7

4.1 基本测试要求…………………………………………………………………………………………………………………….7

4.2 外观检查…………………………………………………………………………………………………………………………….8

4.3 焊接剖面分析……………………………………………………………………………………………………………………12

4.4 拉力和剥离力测试……………………………………………………………………………………………………………14

4.5 加速环境暴露（热冲击）条件处理…………………………………………………………………………………17

4.6 取消振动测试……………………………………………………………………………………………………………………17

4.7 电阻测量（干电路和电压降）………………………………………………………………………………………..18

4.8 加速环境测试顺序……………………………………………………………………………………………………………20

4.9 短样连接破坏性测试………………………………………………………………………………………………………..21

5. 超声波焊接验证要求………………………………………………………………………………………………………..22

5.1 验证测试要求……………………………………………………………………………………………………………………22

5.2 特殊应用……………………………………………………………………………………………………………………………23

5.3 参考验证……………………………………………………………………………………………………………………………23

附录 A—术语…………………………………………………………………………………………………………………………..24

附录 B—缩写…………………………………………………………………………………………………………………………..26

附录 C—超声波焊接开发和尺寸信息……………………………………………………………………………………27

附录 D—建议质量控制方法…………………………………………………………………………………………………..28

附录 E—变更履历…………………………………………………………………………………………………………………..30

1. 应用范围

本标准定义了导线到端子的超声波焊接测试方法和验收标准。本标准适用于图 1所示结

构。所测零部件需暴露于环境中以模拟道路车辆的野外试验的生命周期。环境暴露包括

热冲击和温湿度循环。本标准目的在于评估导线和端子接口间的性能和强度。端子性能

验证需另外完成，可以采用零部件验证测试标准 SAE/USCAR-2,这份标准可以评估整个连

接系统是否符合要求。

图1—超声波焊接结构

若超声波焊接结构与描述的不一致（或与图 1不一致），或者所处的环境超出了汽车应

用范围，则本标准不适用。在应用前，这些零部件必须通过相应实际环境的测试。

适用于本标准的汽车和产品条件要求：

1）适用范围：导线和端子属于道路车辆温度范围在-40℃到+150℃之间的电气连接系统

的一部分。适用电压可以低于(0-60VDC)，也可以高达 600V. USCAR-38 适用于所有导

线长度，它包含一项特殊测试：导线在 500mm 以下，其他端子和导线连接后进行焊

接（选取测试样品对端子和导线潜在过程损坏风险进行评估。线束制造商负责按照

工程内容跟踪短导线应用。短导线验证只适用于特定的相关过程。）

2）适用设计：测试方法适用于含单线/多线压接的联排端子、常规端子或器件连接，包

括孔式端子、电瓶端子连接，开放式压接和封闭压接都适用。

3）适用导线：干净、内绞合且不镀层的汽车导线，镀锡导线、润滑油以及脏污会影响

超声波焊接端子的机械和电气性能，因此这些不适用于本标准。

4）适用导线规格：ISO 6722-1 标准规定的铜导线，线径在 0.22mm2到85mm2之间，ISO

6722-2 标准中规定的铝导线，线径在 0.5mm2到120mm2之间，其他规格也可以根据

本标准进行测试，但不能确定符合本标准要求。其他导线规格举例：压缩和紧凑导

线，除铜/铜合金/铝/铝合金以外其他材料的导线，如包铜钢丝线。

1.1 超声波焊接特性

1.1.1 线到端子超声波焊接性能特性如下：

1. 拉力和剥离力衡量机械性能

2. 导线到端子的电阻或电压降衡量电性能

3. 外观通过以下内容判定：

A焊接高度（WBH） J剥头

B焊接宽度（WBW） K焊接位置

C 焊接长度（WBL） L 端子位置和方向

D 绝缘压接高度（ICH） M 模具轮廓或零件号

E 绝缘压接宽度（ICW） N 导线规格（线径）

F 导体末端 O 导线结构（束线状/绳状/绞合）

G 绝缘末端 P 焊接导线根数

H 导线准备（剥头长度和校准） Q 端子材料和镀层

R 芯线镀层

符合性

为检查超声波焊接是否符合本标准要求，导线到端子的超声波焊接必须可追溯，

并生成 SAE/USCAR-38 测试报告，表 5.1 中的所有测试必须满足标准要求。特殊

导线端子结构（包括芯丝/实际线径/端子基材和厚度以及模具）必须详细注明

在报告内。

1.1.2 设备能力

验证过程仅适用于直线超声波焊接设备，该设备可以根据反馈对压力/能量/振幅设

置和输入/焊接时间进行控制，以确保能量恒定。若使用的设备和标准规定的不一样，

则本标准可能不适用。这种情况下供应商需联系客户咨询如何对焊接进行验证。

2. 参考资料

2.1 参考标准（要求进行测试）

z SAE/USCAR-21 端子压接性能（仅针对导线防水件）

z SAE/USCAR-2:汽车电气连接系统性能规范（仅用于首样认可）

2.2 参考标准（非强制性）

z SAE J1128：低压导线

z SAE J1127：低压电瓶线

z ISO/DIN 6722 低压导线（铜导线见 Part1,铝导线见 Part 2）

z AIAG：测量系统分析参考手册—基本要求

2.3 测试要求文件

实验室试验申请/订单需提供样品产地和文件资料，识别出试验类型，任何不属于本标

准的试验都需注明，如有偏差和变更，则需详细记录偏差和每次更改内容。

基本要求同 USCAR-21,可能需要增加焊接尺寸组别进行测试以确定所允许的工艺窗口。

文件中的最佳过程参数不受控，但所有参数必须采用该验证方法进行评估。所有测试组

别必须通过测试。

3. 基本要求

3.1 记录保存

供应商需维护试验报告和校准记录，建立中心文档。这些记录保存必须满足 ISO 和AIAG

要求。

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标签： #焊接 #USCAR

摘要：

本文档提供SAE USCAR-38-2015中文版标准规范，涵盖超声波焊接技术的详细要求、测试方法及质量验收准则。该标准由美国汽车工程师学会（SAE）与USCAR联合发布，专门针对汽车工业中金属与非金属材料的超声波焊接工艺进行规范，包括接头设计、设备校准、工艺参数及性能验证。中文版的翻译确保国内工程师和质检人员能够准确理解并应用国际先进焊接标准，提升焊接质量一致性，降低零部件失效风险，适用于汽车线束、传感器组件及电池连接等关键制造环节。遵循该标准可有效优化生产流程，满足整车厂对焊接强度、导电性和

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