超聲波金屬焊接機是應用超聲頻率的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種焊接儀器，原理是通過晶體管電路裝置將當前的50/60 Hz電頻率轉換為20kHz或40kHz的高頻電能，并將其提供給換能器。

換能器將電能轉換為超聲波的機械振動能量，縱振變幅桿，推動傳振桿，并且壓力調節裝置負責將轉換的機械能傳遞到超聲波焊接機的焊頭。焊頭是一種聲學裝置，可將機械振動能量直接傳遞給待壓制的產品。

超聲波機械波波浪形彎曲振動，其振動方向平行于與其接觸的兩焊件接觸面振動通過焊接工件傳遞到粘合表面，從兩個工件比較薄的一方導入，每秒鐘數萬次的高頻振動波傳遞到兩個需焊接的金屬工件表面。

在超聲波作用金屬的初始階段，切向振動去除金屬表面上的氧化物，粗糙表面的突出部分產生重復的微焊和破壞過程，摩擦產生熱量以熔化金屬，并增加接觸面積并同時提高焊接溫度區界面變形。

在借助壓力的作用下，當焊點彼此接近到原子吸引力可以作用的距離時形成焊點，當熔融狀態到達界面時振動停止。短暫保持壓力導致熔體產生強烈的分子鍵。整個循環通常在不到一秒的時間內完成，焊接強度接近連接材料。

超聲波焊接工藝相比其它焊接方式不需要助焊劑，氣體或輔助焊料等消耗品，相同金屬的不同金屬之間都可以焊接；焊接后表面無需作處理，干凈平整。

接近冷加工，工件無退火，無氧化痕跡; 焊后電導率良好，電阻率極低或接近零; 焊接金屬表面，氧化或電鍍的要求低; 焊接無火花，對環境安全。

該設備操作簡便，易于掌握，操作人員安全，焊接速度非常快，焊接周期通常在一秒鐘之內。 焊接部件具有極長的使用壽命