[发明专利]一种轻质合金与纤维增强复合材料异质接头及制备方法

权利要求书

1.一种轻质合金与纤维增强复合材料异质接头的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，表面清洁：对异质接头中需要连接的轻质合金母材和复合材料母材分别进行表面处理；

步骤二，激光蚀刻：对轻质合金母材进行激光蚀刻，使其表面形成凹凸结构；

步骤三，过渡结构喷涂：在轻质合金母材与复合材料母材之间设置有过渡结构，对过渡结构的一侧进行喷涂，得到与复合材料母材材质相同的喷涂层；

步骤四，焊接：将处理后的轻质合金母材、过渡结构以及复合材料母材按顺序依次放置，将过渡结构具有喷涂层的一侧与复合材料母材接触，未喷涂的另一侧与轻质合金母材接触，使用焊接设备进行焊接，焊接完成后得到高强度异质接头；

其中，选择微米级至亚毫米级金属网作为过渡结构，金属网的材质采用铜、钛、镍、铂、铬中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种轻质合金与纤维增强复合材料异质接头的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的轻质合金设置为铝合金、镁合金或钛合金，所述复合材料设置为碳纤维增强复合材料。

3.根据权利要求2所述的一种轻质合金与纤维增强复合材料异质接头的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，表面处理，对异质接头中需要连接的铝合金和碳纤维增强复合材料分别使用有机溶剂进行表面清洗，去除表面的灰尘以及油污杂质；

步骤二，激光蚀刻：使用激光器以脉冲激光的方式对铝合金进行激光蚀刻，经过激光蚀刻之后的铝合金表面形成均匀的微米级凹凸结构；

步骤三，金属网喷涂：选择材质合适的金属网作为过渡结构，将金属网的一侧进行喷涂形成喷涂层，喷涂原材料采用与碳纤维增强复合材料的材质相同的粉末材料；

步骤四，焊接：将处理后的铝合金、金属网以及碳纤维增强复合材料按顺序依次放置，所述金属网上喷涂层的一侧与碳纤维增强复合材料接触，未喷涂的另一侧与铝合金接触，使用超声波焊接设备对其进行焊接，焊接完成后得到高强度的铝合金与碳纤维增强复合材料的异质接头。

4. 根据权利要求3所述的一种轻质合金与纤维增强复合材料异质接头的制备方法，其特征在于，所述步骤二中激光蚀刻的激光功率50 W-100 W，扫描速度0.5 m/min-2.0 m/min，扫描重复频率40 Hz-100 Hz。

5.根据权利要求3所述的一种轻质合金与纤维增强复合材料异质接头的制备方法，其特征在于，所述步骤三中的金属网的网格设置为圆形或六边形。

6. 根据权利要求5所述的一种轻质合金与纤维增强复合材料异质接头的制备方法，其特征在于，所述金属网的丝径设置为0.05 mm-0.3 mm，所述圆形网格的孔径或六边形网格外接圆的直径设置为0.1mm-1.0 mm。

7.根据权利要求3所述的一种轻质合金与纤维增强复合材料异质接头的制备方法，其特征在于，所述步骤四中在焊接时，首先调整好超声波焊接装置的位置，对按顺序堆叠的异质接头结构施加一个初始压力；然后对超声波焊接装置的焊接参数进行设置；最后进行焊接得到异质焊接接头。

8.一种轻质合金与纤维增强复合材料异质接头，其特征在于，根据权利要求1至7任一项所述的制备方法制备得到。

9.根据权利要求8所述的一种轻质合金与纤维增强复合材料异质接头，其特征在于，包括轻质合金、过渡结构以及纤维增强复合材料且依次堆叠而成，所述过渡结构一侧设置有喷涂层且与纤维增强复合材料接触，另一侧与轻质合金接触。