纤维增强树脂基复合材料超声波焊接技术及应用研究进展

作者：赵普^*; 贾松; 肖存勇; 王静^*

来源：材料工程, 2023, 51(07): 12-21.

• 超声波焊接
• 热塑性复合材料
• 热固性复合材料
• 连续超声波焊接
• 智能制造

与传统的胶接和机械连接相比，超声波焊接(USW)技术为纤维增强树脂基复合材料(FRPC)结构成形制造提供了一种新的经济高效连接方法。本文首先介绍了FRPC的USW装置系统、工艺过程和焊接原理，系统分析了热塑性复合材料(TPC)USW的工艺参数、导能筋结构类型等对焊接头质量的影响规律及作用机制，讨论了热固性复合材料(TSC)USW技术的实现途径及影响TSC-TSC,TSC-TPC焊接头质量的关键因素；然后评述了满足大型复杂FRPC结构制造要求的连续USW技术及设备发展现状；最后，总结了FRPC的USW技术在国外航空和汽车领域中的工程应用情况，并了解到国外已完成了USW技术的工程验证，而我国FRFC的USW技术研究尚处于起步阶段。因此，发展FRTP的USW技术成为现阶段实现大规模装配CFRTP零部件的关键技术之一，也是未来飞机制造技术的一项长期任务。

• 单位
  先进焊接与连接国家重点实验室; 哈尔滨工业大学; 沈阳航空航天大学