研究目的
研究以激光异种材料连接替代金属与复合板材的机械或胶接连接方法,重点关注Al 7075-T6铝合金与玻璃纤维增强PA6复合材料。
研究成果
研究表明,激光异种材料连接是金属与复合板材机械连接或胶接的可行替代方案。通过优化纹理结构与连接参数,在35×45平方毫米接触面积上实现了超过26千牛的剪切强度。其中槽宽与表面参考温度被证实为最关键的影响因素。
研究不足
该研究的局限性在于所使用的特定材料(Al 7075-T6和玻璃纤维增强PA6复合材料)以及测试的激光参数。该工艺的有效性可能因不同材料或激光设置而有所变化。
1:实验设计与方法选择:
研究涉及铝试样的激光纹理化处理及与复合材料的激光连接。采用基于沟槽的纹理图案来评估材料去除率和连接强度。
2:样本选择与数据来源:
使用尺寸为105×45平方毫米、厚度2毫米的平整铝试样,配合相同尺寸但厚度2.5毫米的复合材料试样。
3:5毫米的复合材料试样。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:用于纹理化的纳秒脉冲光纤激光器(Trumark 5050)和用于连接的3.1千瓦二极管激光器(DL031Q)。
4:1千瓦二极管激光器(DL031Q)。
实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:对试样进行纹理化处理后,在受控温度、压力和进给速率下通过激光连接,随后测试连接强度。
5:数据分析方法:
使用共聚焦显微镜测量生成的纹理,并通过Matlab软件进行轮廓提取与分析。
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