寧波材料所先進制造技術(shù)所激光與智能能量場制造團隊與北京大學(xué)深圳研究院合作,對CFRTP/異質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)的激光連接機理和工藝進行了研究。利用激光直接連接技術(shù)實現(xiàn)了CFRTP與不銹鋼的連接,研究了界面狀態(tài)對CFRTP/不銹鋼激光連接質(zhì)量的影響規(guī)律,對接頭的連接機理和失效機制進行了分析,同時對缺陷控制工藝進行了探索性研究,相關(guān)成果發(fā)表在Journal of Materials Processing Technology上;在考慮CFRTP/不銹鋼界面接觸熱導(dǎo)率的基礎(chǔ)上建立了激光連接熱熱效應(yīng)數(shù)學(xué)模型,利用有限元方法對連接熱效應(yīng)進行了仿真計算,分析發(fā)現(xiàn)該模型可準確表征夾具壓力對激光連接質(zhì)量的影響,較傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型可有效提高熱效應(yīng)仿真的準確性,相關(guān)研究發(fā)表在《中國激光》 (2017,44(4):0402002.)上;通過對金屬界面進行微織構(gòu)處理可顯著提高連接強度,申請發(fā)明專利2項,授權(quán)1項(熱塑性復(fù)合材料焊接方法CN201510014414.4)。
該項目得到國家自然科學(xué)基金“兩化融合”聯(lián)合基金(U1609208)、浙江省公益技術(shù)應(yīng)用研究項目(2017C31082)、中科院青促會(2017343)、深圳市基礎(chǔ)研究布局項目(JCYJ20150529162228734)的支持。
圖1. CFRTP/不銹鋼接頭中的氣泡
圖2 拉伸試件斷裂形貌
圖3 熱接觸模型和傳統(tǒng)模型比較及熱效應(yīng)仿真
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