[發明專利]一種熱塑性復合材料與輕質合金超聲輔助激光連接工藝

有效

• 申請號: 202010404865.X
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN113664374B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 占小紅;楊紅艷;王磊磊
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23K26/346
• 分類號: B23K26/346;B23K26/60;B23K26/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種熱塑性復合材料與輕質合金超聲輔助激光連接工藝，其特征在于，所述連接工藝主要包括超聲波第一次焊接和激光第二次焊接，所述輕質合金表面加工出均勻分布的倒三角形狀凹槽，熱塑性復合材料(7)與輕質合金(8)連接界面填充熱塑性樹脂粉末(9)，所述超聲波第一次焊接中采用“熱塑性復合材料(7)-樹脂粉末(9)-輕質合金(8)”搭接方式，輕質合金(8)置于下層，超聲在熱塑性復合材料(7)一側實施焊接；所述激光第二次焊接將輕質合金(8)置于上層，采用“輕質合金(8)-樹脂粉末(9)-熱塑性復合材料(7)”搭接方式，激光在輕質合金一側實施焊接；所述熱塑性復合材料與輕質合金超聲輔助激光連接工藝包括如下步驟：

①首先對熱塑性復合材料(7)和輕質合金(8)進行清潔處理，對輕質合金(8)表面進行凹槽加工處理；

②在熱塑性復合材料(7)與輕質合金(8)連接界面處鋪設樹脂粉末(9)后，為使樹脂粉末(9)充分填滿輕質合金(8)表面凹槽，將待連接件按“熱塑性復合材料(7)-樹脂粉末(9)-輕質合金(8)”順序搭接后固定在超聲輔助焊接底座上，進行超聲波第一次焊接；

③將已初步連接的熱塑性復合材料(7)與輕質合金(8)搭接件翻轉方向，使輕質合金(8)置于上方，重新固定在激光焊接底座上，進行激光第二次焊接。

2.根據權利要求1所述的一種熱塑性復合材料與輕質合金超聲輔助激光連接工藝，其特征在于，所述超聲波第一次焊接過程中，工具頭(5)和底座(6)對待連接件施加縱向壓力，使填充樹脂在受熱熔化后分別與熱塑性復合材料(7)和輕質合金(8)充分結合。

3.根據權利要求1所述的一種熱塑性復合材料與輕質合金超聲輔助激光連接工藝，其特征在于，所述激光第二次焊接過程中的激光運動方式為前進圓擺動，焊接路徑為直線型。

4.根據權利要求1所述的一種熱塑性復合材料與輕質合金超聲輔助激光連接工藝，其特征在于，所述界面填充樹脂類型為熱塑性復合材料基體樹脂。

5.根據權利要求1所述的一種熱塑性復合材料與輕質合金超聲輔助激光連接工藝，其特征在于，焊接前清潔處理包括對輕質合金(8)進行酸洗或堿洗去除表面氧化膜，對熱塑性復合材料(7)利用丙酮進行超聲清洗。