超声波焊是利用超声波（频率超过18kHz）机械振动能量，连接同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等的特殊焊接方法。
超声波金属焊接工艺是介于冷压焊和摩擦焊之间的一种工艺，其利用的是高频机械振动产生的高密度能量。超声波金属焊接的焊头机械振动平行于工件表面。焊接时，静压力通过焊头垂直作用在焊接表面上，同时叠加着高频振动的剪切力，当剪切力超过材料弹性极限时，工件接触表面部分地区开始发生滑移，这个剪切力在焊接过程中以每秒钟几万次的频率不断地改变方向，破碎并清除工件表面的污物，纯净金属表面开始呈多点状接触，随着高频振动的延续，纯净金属接触面积不断扩大，直到扩展为整个焊接区，与此同时在接触面上发生原子扩散，金属再结晶生成细晶粒组织结构并且呈现金属冷变形的特性。
一、超声波焊的种类
常见的频率可分为：高频（50K赫兹以上）、中频（30-40K赫兹）、低频（20K赫兹）。像我们所接触到的帮定机就属于高频，但高频机功率容量小，焊接厚度薄。所以我们一般所讲超声波金属焊接机所指为中频和低频。
如按使用来分，可分为：点焊、滚焊、线束、封切。由于振动在金属中传播有各种振动模式：纵向振动、、径向振动、弯曲振动、扭转振动，所以可根据所焊材料进行综合分析采用何种振动模式，在确定振动模式的基础上进行加压机构及机架的设计。各种振动模式在各种使用都有应用，所以以振动模式来区分是不恰当的。
1．点焊
点焊机的振动系统可根据声极振动状况分为纵向振动系统、弯曲振动系统以及扭转振动系统。对于扭转振动系统，一般用于环焊。大多数都采用纵向振动系统。
2．滚焊
 滚焊一般采用的是弯曲振动系统，根据焊盘直径确定需几个波长。
超声波金属滚焊机现目前用途：用于太阳能电池、平板太阳能吸热板、铝塑复合管滚焊，铜、铝板拼接。
3．线束
超声波线束焊接机目前应用领域：汽车线束；电线头成型；电线互焊；多条电线互焊成线结；铜、铝线转换
4．封切
超声波封管机：用于冰箱、空调等行业铜管封尾；真空器件铜、铝管封切。
二、优缺点及其应用范围
焊接优点：
A.焊接材料不熔融，不脆弱金属特性
B.焊接后导电、导热性好，电阻系数极低或近乎零
C.对焊接金属表面要求低，氧化或电镀均可焊接
D.焊接时间短，不需任何助焊剂、气体、焊料
E.易实现异种金属之间的连接及自动化控制
F.焊接无火花，快速且环保安全
金属超声波焊的一个主要缺点是焊接需用功率随工件厚度及硬度的提高呈指数剧增，因而只限用于丝，箔，片等薄件。此外，虽然近年来已发明了超声波对焊方法，但绝大多数情况下超声波焊只适用于搭接接头。