碳纤维增强热塑性复合材料/铝合金激光搅拌焊接实验及仿真研究

摘要：

为降低碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)与铝合金进行激光焊接时,激光加热对铝合金造成的焊接缺陷,提升焊接接头的力学性能,将激光搅拌焊接方法引入到铝合金与CFRTP的焊接中.通过与传统的激光直线焊接方法进行对比后发现:在相同的激光功率和焊接速度下,激光搅拌焊接接头的连接强度为传统激光直线焊接的3.25倍;激光搅拌焊接还可以显著减少气孔缺陷,获得较好的焊缝形貌.为进一步研究CFRTP/铝合金激光搅拌焊接的机理,对CFRTP/铝合金激光搅拌焊接温度场进行仿真分析,结果表明:铝合金表面的温度场呈非等幅振荡形式变化,且出现了两个峰值,这是激光搅拌焊接能够降低焊接缺陷的主要原因之一.同时,对铝合金焊缝的熔深、熔宽进行计算,并与测量结果进行对比,仿真结果与实验结果的误差在9.87％以内.

关键词：激光技术、激光搅拌焊接、碳纤维增强热塑性复合材料、7075铝合金、焊接缺陷、连接强度

所属期刊栏目：46

分类号：TG456.7(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：国家自然科学基金;中国科学院青年创新促进会项目;创新基金;深圳市基础研究项目;宁波市国际合作项目

在线出版日期：2019-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：101-109