铝合金-聚醚醚酮异种材料激光连接工艺特性*
2021-07-27夏佩云沈浩然吕红亚封小松王春明尹玉环
航空制造技术 2021年12期
关键词:界面
夏佩云 ,孟 遥,沈浩然,吕红亚,刁 磊,封小松,王春明,尹玉环
(1.华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室,武汉 430074;2.上海航天设备制造总厂有限公司国防科技工业特种焊接技术创新中心,上海 200245)
金属与塑料的复合结构逐渐成为工业领域轻量化制造的重要解决手段[1]。金属–塑料常见的连接方法有胶接、机械连接。胶接方法存在效率低、对环境敏感、耐久性差等缺点[1–3]。机械连接破坏了结构的完整性,易引起应力集中问题[4]。而激光连接凭借其非接触、高效率、振动应力小优势,在塑料–金属的连接领域具有良好的应用前景[5]。现有研究表明,利用激光透射焊接可实现透光性较好的材料如聚丙烯(PP)[6]、聚乙烯对苯二甲基(PET)[7]、聚酰胺(PA)[8]、聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)[9]与金属的连接,甚至玻璃纤维增强的复合材料[10–11]与金属。近年来,为了克服激光透射连接技术只适用于透光塑料的连接的局限性,国内外学者开展了激光直接连接技术研究,除了可实现前述的透光材料[12–13],还可以实现碳纤维复合材料[14–16]等不透光材料的连接。目前对于塑料–金属的激光连接存在的主要问题为连接强度低,为了提高塑料–金属的连接强度,主要采用金属表面微构化预处理增加机械咬合力[17–18],其次通过过渡层使之形成化学键[16,19]。
聚醚醚酮(PEEK)树脂是一种新型高性能热塑性聚合物,具有优异的耐热性,可在200℃下长期使用[20],可望取代热固性树脂作为高性能复合材料的基体材料,在航空航天领域已有大量应用[21]。……
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