碳纤维含量对尼龙66复合材料超声波焊接性能的影响

摘要

采用超声波焊接技术研究了碳纤维含量对碳纤维增强尼龙66复合材料焊接性能的影响,并分析了碳纤维对超声波焊接性能的影响机制.结果表明,随着碳纤维含量的增加,焊头下降位移曲线中的稳态阶段位移增加,焊接面积和焊接强度增加,具有较高碳纤维含量的尼龙66复合材料的最佳焊接能量下降.组织分析表明,超声波焊接接头的微观组织包含基体区、热影响区和熔合区.焊接强度不但与熔合区厚度有关,还与熔合区碳纤维的含量有关.碳纤维含量对复合材料焊接性能的影响主要缘于碳纤维增加了复合材料的储能模量、损耗模量和损耗因子,因此可以使更多的振动能量被传递到焊接面,并耗散为热能,从而增加了焊核尺寸和焊核深度.