[发明专利]一种热塑性复合材料-金属激光焊接方法

权利要求书

1.一种热塑性复合材料-金属激光焊接方法，具体步骤如下，其特征在于：

（1）在金属表面/侧面制备微织构；

（2）在微织构表面铺设一层热塑性粉末材料；

（3）利用激光在粉末层上扫描，将加热熔化树脂并嵌入微织构，形成塑化层；

（4）将热塑性复合材料与表面塑化后的金属材料进行激光焊接。

2.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料-金属激光焊接方法，其特征在于，所述金属为钛合金或铝合金或不锈钢或铜合金或高温合金或镁合金。

3.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料-金属激光焊接方法，其特征在于，所述步骤（1）金属表面制备微织构的加工方法为机械刀具加工或喷丸加工或喷砂加工或激光微加工、电加工或超声加工。

4.根据权利要求3所述的一种热塑性复合材料-金属激光焊接方法，其特征在于，所述步骤（1）金属表面制备微织构的加工方法为一种或者两种及以上混合加工。

5.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料-金属激光焊接方法，其特征在于，所述步骤（2）热塑性粉末材料为PA热塑性材料或PC热塑性材料或PPS热塑性材料或PEEK热塑性材料。

6.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料-金属激光焊接方法，其特征在于，所述热塑性复合材料为碳纤维增强热塑性复合材料或玻璃纤维增强热塑性复合材料或芳纶纤维增强热塑性复合材料，所述热塑性复合材料的树脂应于金属表面塑化的热塑性粉末材料一致。

7.根据权利要求6所述的一种热塑性复合材料-金属激光焊接方法，其特征在于，所述热塑性粉末的粉末粒径小于500微米，所述热塑性粉末铺设厚度应小于1mm。

8.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料-金属激光焊接方法，其特征在于，所述步骤（3）粉末层熔覆激光为连续激光或脉冲激光，所述激光的波长为红外波长或可见光波长或紫外波长，所述激光熔覆时激光束处于离焦状态。

9.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料-金属激光焊接方法，其特征在于，所述步骤（4）激光焊接方法为搭接焊接，具体如下：

（1）把热塑性复合材料与表面塑化的金属材料搭接在一起，其中金属塑化层与复合材料接触，热塑性复合材料在下，金属材料在上，用工装夹持并施加一定加紧力；

（2）激光束在非塑化层的金属面扫描，金属吸收激光产生热量，通过热传导致使塑化层树脂与复合材料树脂熔化结合，冷却后形成焊接接头。

10.根据权利要求1所述的一种热塑性复合材料-金属激光焊接方法，其特征在于，所述步骤（4）激光焊接方法为对接焊接，具体如下：

（1）把热塑性复合材料与侧面塑化的金属材料对接在一起，其中金属塑化层与复合材料接触，用工装夹持并施加一定的加紧力；

（2）激光束在金属表面扫描，金属吸收激光产生热量，通过热传导致使塑化层树脂与复合材料树脂熔化结合，冷却后形成焊接接头。