玻纤增强聚丙烯复合材料碳纤维电阻焊接工艺参数优化

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热塑性复合材料具有广泛的应用潜力，但复合材料间的有效连接仍存在挑战。本研究采用碳纤维电阻焊接（CFRW）技术对玻纤增强聚丙烯（GF/PP）复合材料接头进行工艺优化，重点研究搭接剪切强度与工艺参数的关系。选择碳纤维作为加热元件，利用其轻质、高强度和优异的导电性能进行复合材料电阻焊接。通过优化焊接电流、焊接时间和夹紧压力，最小化聚丙烯基体的热降解。采用搭接剪切强度（LSS）作为优化输出参数，并通过显微分析确认接头纤维-基体界面结合质量。统计分析表明，最优工艺参数组合为：焊接电流10～15 A、夹紧力400～500 N、接触时间35～54 s，此条件下接头裂纹最少，基体无烧损现象。相比之下，过高电流、过大夹紧力或垫层纤维会导致强度下降和微观结构恶化。研究结果表明，在适中工艺参数条件下，碳纤维电阻焊接技术在热塑性复合材料装配中具有强大的应用潜力，所获接头具有可靠性高、成本低的特点，适用于汽车和航空航天领域。

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