碳纤维增强聚酰胺66复合材料的双脉冲超声焊接

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热塑性塑料超声焊接在汽车和航空航天工业中应用广泛。扩大焊接面积与避免热分解是改善超声焊接聚合物强度的相互制约因素。本研究系统地调查了碳纤维增强聚酰胺66复合材料（CF/PA 66）的损耗模量、获得稳定焊接面积所需时间与CF/PA 66分解时间之间的关系。在此基础上，提出了双脉冲超声焊接工艺（DPUW），并测量评估了焊接接头的温度演变、断裂面形貌与结构、拉伸性能和疲劳性能。实验结果表明，DPUW的最优焊接参数为：第一脉冲焊接时间2.1 s、冷却时间12 s、第二脉冲焊接时间1.5 s。在适当的焊接参数下，DPUW工艺扩大了焊接面积，同时避免了CF/PA 66的分解。与单脉冲焊接接头相比，双脉冲焊接接头的峰值载荷、焊接面积和疲劳极限分别提高了约15%、23%和59%。DPUW工艺还降低了接头强度的离散性。

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