研究目的
研究激光连接工艺参数对CFRTP与钢的微观结构和力学性能的影响。
研究成果
激光焊接优化了熔合区与热影响区的微观结构。不锈钢/CFRTP接头在激光功率320-350瓦、扫描速度4-5毫米/秒时获得最大剪切强度值。过高激光功率或过低扫描速度会导致PPS过热分解，而过低激光功率或过高扫描速度则会减少热量传递，造成PPS熔合不足。
研究不足
技术及应用方面的限制包括聚苯硫醚（PPS）可能因过热而分解，以及因传热不足导致熔融不充分。该研究表明，需要优化激光功率和扫描速度以避免这些问题。
1：实验设计与方法选择：
采用光纤激光器以不同激光功率和扫描速度制备碳纤维增强热塑性塑料（CFRTP）与不锈钢的接头，通过研究接头的微观结构、界面特征及力学性能以获取最佳工艺参数。
2：样品选择与数据来源：
使用以T700碳纤维增强聚苯硫醚（PPS）为基体的CFRTP板材及不锈钢板。
3：实验设备与材料清单：
包含1410RABB机器人、500瓦光纤激光器、激光加工头、气动夹具及冷却系统组成的光纤激光焊接系统。
4：实验流程与操作步骤：
在氩气流量为30升/分钟的条件下，通过激光束扫描不锈钢表面实现连接，逐步调整激光功率与扫描速度。
5：数据分析方法：
通过拉伸测试、光学分析及扫描电子显微镜（SEM）对激光焊接试样进行表征。
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获取完整内容-
fiber laser
500 W
Used for joining CFRTP and stainless steel
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laser processing head
Part of the fiber laser welding system
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air-actuated clamp
Used to clamp the stainless steel, PPS additive, and CFRTP during laser joining
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cooling system
Part of the fiber laser welding system
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Phenom Pro SEM
Used to analyze the fracture surface and cross section of the laser joined sample
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UTM4304 electronic universal testing machine
UTM4304
Used to evaluate the shear strength of the stainless steel and CFRTP joint
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