超声波金属焊接机是20世纪30年代偶然发现的。当时在作电流点焊电极加超声振动试验时，发现不通电流也能焊接上，因而发展了超声金属冷焊技术。超声波焊接虽然发现较早，其作用机理还不是很清楚。
1、金属焊接原理
超声波金属焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的金属表面，在加压的情况下，使两个金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，其优点在于快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工；缺点是所焊接金属件不能太厚（一般小于或等于5mm）、焊点位不能太大、需要加压。
简而言之金属焊接机就是利用高频振动产生的能量，将同种或异种金属，在适当压力下通过冷磨及水平运动把金属表面分子相互渗合，达到焊接的目的。金属滚焊和金属封切均运用此焊接原理。
2、金属点焊原理
超声波金属点焊是焊件在接头处接触面的个别点上被焊接起来。点焊要求金属要有较好的塑性。焊接时，先把焊件表面清理干净，再把被焊的板料搭接装配好，压在两柱状铜电极之间，施加力压紧。
当通过足够大的电流时，在板的接触处产生大量的电阻热，将中心最热区域的金属加热至高塑性或熔化状态，形成一个透镜形的液态熔池。再继续保持压力，断开电流，金属冷却后，形成了一个焊点。
3、线束焊接原理
超声波线束焊接是利用超声波摩擦原理来实现不同介质的表面焊接，是一种物理变化过程。
首先金属丝的首端必须经过处理形成球形(本机采用负电子高压成球)，并且对焊接的金属表面先进行预热处理；接着金丝球在时间和压力的共同作用下，在金属焊接表面产生朔性变形，使两种介质达到可靠的接触，并通过超声波摩擦振动，两种金属原子之间在原子亲和力的作用下形成金属键，实现了金丝引线的焊接。
金丝球焊在电性能和环境应用上优于硅铝丝的焊接，但由于用贵金属的焊件必须加温，应用范围相对比较窄。
