基于表面微织构的钛合金与CFRP激光连接研究
钛合金与碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的异质复合接头在航空航天和交通等领域具有广阔的应用前景.激光连接钛合金与CFRP具有效率高的优点,但整体连接强度较低.本文开展了表面变宽度网格微织构TC4与CFRP激光连接工艺以及连接界面强化机理的研究,研究结果显示:随着微织构宽度增大,CFRP在TC4表面的接触情况由不润湿变成润湿,当微织构宽度为0.2 mm时,接触角最小,为49.91°,此时的润湿性最好;表面微织构显著提高TC4表面对熔化CFRP的吸附能力,促进了界面的机械嵌合作用;接头的拉剪力最高可达2596 N,较未处理接头提高了约154％;接头的断裂形式除了界面断裂及内聚断裂外,还存在TC4表面氧化物的剥离,佐证了TC4与CFRP界面结合强度的提升;界面上还生成了新的化学键合.微织构能增加界面接触面积并实现表面改性,促进CFRP与TC4在高温下发生化学连接,从而进一步提高接头强度.
激光技术、激光连接、微织构、润湿性、机械嵌合、化学连接
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TG456.7(焊接、金属切割及金属粘接)
国家自然科学基金;山东省优秀青年基金;国家高速列车技术创新中心研发计划
2022-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共11页
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