超声波辅助钎焊方法可以缩短焊接时间,降低焊接温度,提高钎料在母材表面的润湿和铺展速度,以及控制金属间化合物的生成和分布,在大气环境下实现难焊接材料的连接,已经广泛应用于陶瓷、复合材料和异种材料之间的连接。该种焊接方法主要借助于超声波激励作用下产生的空化现象及其效应。在超声波钎焊的过程中,超声能量传入小体积的液态钎料中,并在钎料中出现声压的波动,当声压大于空化阈值的时候,空化泡就会经历从产生到崩溃以及回复的过程,在空化泡周围的流体中产生高压、冲击波等现象,对材料表面产生空蚀效应,从而加速焊接的进程。本文从薄层液态金属中声压的模拟开始,然后计算和观察空化泡的动力学行为特征,研究了不同工艺参数下,空化力的分布状况。超声能量由母材经过固液界面传到液态金属中,液态金属中产生正负交替的声压变化,声压和时间曲线满足类正弦的特征,声压幅值很大,可以达到107Pa,相比于声压幅值,声压曲线的偏移量很小,我们忽略。液层中的声压并不是均匀的,窄间隙中声压的等值面大致平行于YZ平面,而在自由表面的液态金属中,声压等值面平行于XY平面。液体中初始半径很小的气泡,在声压的激励作用下,经历生长、变小和崩溃的过程,有的空化泡在崩溃之后还能发生回复,空化泡的生长和变小过程与声压的正负交替周期密切相关,在负压区间长大,正压区间缩小,空化泡的半径变化速度很大,平均可以高达几十米每秒,同一工艺参数下,减小速度大于生长速度。瞬态变化的空化泡在崩溃的过程中,快速改变周围流体区域的压强,瞬时压强可以快速减小107 Pa以上;空化泡长大的过程中,泡壁周围的流体向外流动,对壁面的作用可近似为水锤现象;当空化泡运动的速度大于流体中的声速的时候,还会产生冲击波。因此空化泡对附近的固体表面会产生空蚀效应,空蚀作用的反复叠加,造成固体表面形态不一的空蚀坑。