碳纤维增强聚芳醚酮热塑性复合材料电阻焊接工艺研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20240828.007

复合材料科学与工程 ›› 2024, Vol. 0 ›› Issue (8): 45-52.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20240828.007

碳纤维增强聚芳醚酮热塑性复合材料电阻焊接工艺研究

叶璐^1,2, 张代军^1,2*, 李军^1,2, 栗付平¹, 陈祥宝^1,2

1.中国航发北京航空材料研究院,北京 100095;
2.先进复合材料国防科技重点实验室,北京 100095

收稿日期:2024-04-15 出版日期:2024-08-28 发布日期:2024-09-25
通讯作者: 张代军(1985—),男,博士,研究员,博士生导师,研究方向为树脂基复合材料制备及其应用技术,15810534483@139.com。
作者简介:叶璐(1991—),女,博士,工程师,研究方向为树脂基复合材料制备及其应用技术。
基金资助:
国家重点研发计划(2022YFB3709400);国家重点研发计划项目(2018YFA0703300);国家科技重大专项(2017-Ⅳ-0007-0044)

Research on resistance welding technology of carbon fiber reinforced polyaryl ether ketone thermoplastic composites

YE Lu^1,2, ZHANG Daijun^1,2*, LI Jun^1,2, LI Fuping¹, CHEN Xiangbao^1,2

1. AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China;
2. National Key Laboratory of Advanced Composites, Beijing 100095, China

Received:2024-04-15 Online:2024-08-28 Published:2024-09-25

摘要/Abstract

摘要： 本文研究了以不锈钢金属网为电阻加热元件的热塑性复合材料电阻焊接技术,考察了电阻焊接工艺参数如绝缘膜材质和规格、焊接功率、焊接时间、焊接压力等对焊接质量的影响,揭示了各参数之间的多重关联制约关系。通过工艺优化,解决了焊接过程中的边缘效应和电流泄漏等问题,实现了180 mm长焊缝的高质量焊接。研究结果表明,当绝缘层为0.1 mm厚的PEI膜,焊接压力为2.0 MPa时,焊接试样的单搭接剪切强度达到40.5 MPa,高于材料本征值。

关键词: 热塑性复合材料, 电阻焊接, 焊接工艺, 单搭接剪切强度

Abstract: In this paper, the thermoplastic composite resistance welding technology using stainless steel wire mesh as resistance heating element was studied, and the influence of resistance welding process parameters such as material and specification of insulation film, welding power, welding time, welding pressure on welding quality was investigated, which disclosed the multiple correlation and restriction relationship between each parameter. Through process optimization, problems such as edge effect and current leakage in the welding process were solved, and 180 mm long weld with high quality was realized. The results show that when the insulating layer is 0.1 mm thick PEI film and the welding pressure is 2.0 MPa, the single lap shear strength of the welded sample reaches 40.5 MPa, which is higher than the intrinsic value of the material.

Key words: thermoplastic composite, resistance welding, welding process, single lap shear strength

中图分类号:

TB332

叶璐, 张代军, 李军, 栗付平, 陈祥宝. 碳纤维增强聚芳醚酮热塑性复合材料电阻焊接工艺研究[J]. 复合材料科学与工程, 2024, 0(8): 45-52.

YE Lu, ZHANG Daijun, LI Jun, LI Fuping, CHEN Xiangbao. Research on resistance welding technology of carbon fiber reinforced polyaryl ether ketone thermoplastic composites[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2024, 0(8): 45-52.

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Research on resistance welding technology of carbon fiber reinforced polyaryl ether ketone thermoplastic composites

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