一种超快激光处理增强复合材料与金属连接强度的方法技术

本发明专利技术提供了一种超快激光处理增强复合材料与金属连接强度的方法。本发明专利技术首先通过控制超快激光扫描线间距、激光功率以及扫描速度等工艺参数，以达到有效去除金属材料氧化膜薄层的目的，然后采用超快激光在去除氧化膜后的金属表面刻蚀出微结构，通过增加纤维增强复合材料与金属材料实际连接面积的方式，提高了异质结构接头的机械锚固作用，实现了连接接头剪切强度的大幅提升。根据本发明专利技术的方法具有结构可控性强、效率高及无污染等优势，具有较好的工业应用前景。工业应用前景。工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种超快激光处理增强复合材料与金属连接强度的方法


[0001]本专利技术涉及纤维增强复合材料(FRP)与金属材料异种材料连接，属于先进制造


技术介绍

[0002]纤维增强复合材料(FRP)具有高比强度、耐腐蚀性良好以及耐疲劳性优异等性能，在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。金属材料具有良好机械加工性、热导性以及成本低等优势。为了充分发挥两种材料的优越性能，在飞机、汽车等大型结构件中必然涉及FRP与金属材料的连接。
[0003]在国内外相关研究结果中，胶接和焊接是FRP与金属材料连接较为常用的方式。但是，通过胶接和焊接得到的异质结构接头力学性能较差，限制了工业应用的发展。接头力学性能较差的原因主要是由于界面处异质结构实际结合面积较小，导致机械锚固作用较弱。
[0004]此外，由于铝合金等金属材料中含有活性元素，其表面会形成较厚的氧化膜。在FRP与金属材料连接过程中，连接界面处金属一侧的氧化膜具有隔热效果，不利于热量在界面处的传递。现有研究主要通过机械处理以及化学清洗去除金属表层的氧化膜。但是，机械处理难以得到控制，异本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超快激光处理增强复合材料与金属连接强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，通过超快激光去除金属连接界面处的氧化膜薄层；步骤S2，采用超快激光在去除氧化膜后的金属表面刻蚀出微结构。2.根据权利要求1所述的一种超快激光处理增强复合材料与金属连接强度的方法，其特征在于，所述复合材料为纤维增强热塑性复合材料或纤维增强热固性复合材料。3.根据权利要求1所述的一种超快激光处理增强复合材料与金属连接强度的方法，其特征在于，所述复合材料的增强相为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维。4.根据权利要求1所述的一种超快激光处理增强复合材料与金属连接强度的方法，其特征在于，所述金属为铝合金、钛合金、高温合金、碳钢，不锈钢或镁合金。5.根据权利要求1所述的一种超快激光处理增强复合材料与金属连接强度的方法，其特征在于，所述步骤S1中的超快激光指脉冲宽度为皮秒、飞秒级别的激光。6.根据权利要求1所述的一种超快激光处理增强复合材料与金属连接强度的方法，其特征在于，所述步骤S1中的采用超快激...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄婷，王栋，肖荣诗，徐洁洁，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
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