一种碳纤维复合材料与金属的连接方法技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维复合材料与金属的连接方法，包括以下步骤：S1、将自蔓延反应粉末分段铺放于碳纤维复合材料与金属之间，相邻两段自蔓延反应粉末之间的间距小于搅拌头的直径；S2、利用搅拌头在相邻两段自蔓延反应粉末的间隔处进行搅拌摩擦点焊，且焊接过程中通过控制下压量使搅拌头插入底层碳纤维复合材料中，搅拌头通过摩擦产热引燃位于其两侧的自蔓延反应粉末，自蔓延反应粉末发生自蔓延反应实现碳纤维复合材料和金属的连接。本发明专利技术将搅拌摩擦点焊与自蔓延连接技术相结合，满足了自蔓延连接过程对压力和温度的要求，克服了点焊接头气密性较差的缺点，实现了碳纤维复合材料和其他金属之间快速、高强度的连接。

A carbon fiber composite material and metal connection method

The invention discloses a connection method between carbon fiber composite material and metal, which comprises the following steps: S1, laying the self-propagating reactive powder between carbon fiber composite material and metal in segments, the spacing between adjacent two self-propagating reactive powders is less than the diameter of the stirring head; S2, using the stirring head to self-propagate in the adjacent two sections. Friction stir spot welding should be carried out at the intervals of the powders. During the welding process, the stirring head is inserted into the underlying carbon fiber composites by controlling the pressure. The stirring head ignites the self-propagating reactive powders on both sides of the powders by friction heat generation. The self-propagating reaction of the self-propagating reactive powders occurs to realize the connection between the carbon fiber composites and the metal. Then. The invention combines friction stir spot welding with self-propagating bonding technology to meet the requirements of pressure and temperature in the process of self-propagating bonding, overcomes the shortcoming of poor air tightness of spot welded joints, and realizes fast and high strength bonding between carbon fiber composite materials and other metals.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维复合材料与金属的连接方法
本专利技术属于材料焊接工程
，具体涉及一种碳纤维复合材料与金属的连接方法。
技术介绍
随航空航天和汽车交通领域轻量化、高性能和低成本的发展趋势，对材料的要求也随之提高，需要密度更小、性能更高的材料。而碳纤维复合材料具有强度高、质量轻、相对密度小等特点，且耐磨性、耐疲劳性较高，因此碳纤维复合材料在航空航天和汽车领域具有广阔应用前景。但由于理化性能差异巨大，碳纤维复合材料与金属的连接十分困难，成为制造金属-碳纤维复合材料混合结构亟需解决的问题。目前碳纤维复合材料与金属的连接方法主要集中在胶接、机械连接等方面。但胶接接头强度较低，抗冲击、抗疲劳性能较差；而机械连接，在连接部位容易形成应力集中，使得材料的性能降低，另外连接件的加入使接头的重量增加，不利于实现轻量化。因此，对于碳纤维复合材料与其他金属的焊接方法的研究是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳纤维复合材料与金属的连接方法，它将搅拌摩擦点焊与自蔓延连接技术相结合，满足了自蔓延连接过程对压力和温度的要求，克服了点焊接头气密性较差的缺点，实现了碳纤维复合材料和其他金属之间快速、高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维复合材料与金属的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将自蔓延反应粉末分段铺放于碳纤维复合材料与金属之间，装配成三明治式工件，相邻两段自蔓延反应粉末之间的间距小于搅拌头的直径，并利用夹具将三明治式工件固定安装在搅拌摩擦焊机的工作台上，金属朝向搅拌头；S2、利用搅拌头在相邻两段自蔓延反应粉末的间隔处进行搅拌摩擦点焊，且焊接过程中通过控制下压量使搅拌头插入底层碳纤维复合材料中，搅拌头通过摩擦产热引燃位于其两侧的自蔓延反应粉末，自蔓延反应粉末发生自蔓延反应实现碳纤维复合材料和金属的连接，搅拌头依次对自蔓延反应粉末的各间隔处进行搅拌摩擦点焊，即完成碳纤维复合材料与金属的连接。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合材料与金属的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将自蔓延反应粉末分段铺放于碳纤维复合材料与金属之间，装配成三明治式工件，相邻两段自蔓延反应粉末之间的间距小于搅拌头的直径，并利用夹具将三明治式工件固定安装在搅拌摩擦焊机的工作台上，金属朝向搅拌头；S2、利用搅拌头在相邻两段自蔓延反应粉末的间隔处进行搅拌摩擦点焊，且焊接过程中通过控制下压量使搅拌头插入底层碳纤维复合材料中，搅拌头通过摩擦产热引燃位于其两侧的自蔓延反应粉末，自蔓延反应粉末发生自蔓延反应实现碳纤维复合材料和金属的连接，搅拌头依次对自蔓延反应粉末的各间隔处进行搅拌摩擦点焊，即完成碳纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志力，于海洋，华林，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42