[发明专利]一种轻质合金与纤维增强复合材料摩擦微铆焊接方法

权利要求书

1.一种轻质合金与纤维增强复合材料摩擦微铆焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：对轻质合金（1）的焊接表面和纤维增强复合材料（2）的焊接表面进行清理；

步骤S2：在轻质合金（1）的焊接表面加工出凹凸结构；

步骤S3：将轻质合金（1）的焊接表面和纤维增强复合材料（2）的焊接表面接触，摩擦焊接装置将轻质合金（1）和纤维增强复合材料（2）压紧并将轻质合金（1）和纤维增强复合材料（2）摩擦焊接固定；

所述步骤S2包括以下步骤：

步骤S21：使用激光器以脉冲激光扫描轻质合金（1）的焊接表面，轻质合金（1）的焊接表面经激光蚀刻后形成有微孔结构；

步骤S22：使用阳极氧化设备对步骤S21后的轻质合金（1）的焊接表面进行阳极氧化处理，使轻质合金（1）的焊接表面形成有凹凸不平的孔洞结构；

步骤S23：阳极氧化处理完后，将轻质合金（1）在超声波清洗机中清洗干净，并冷风吹干轻质合金（1）；

所述微孔结构包括第一盲孔（10），相邻的两个第一盲孔（10）之间的距离相等；

所述微孔结构还包括柱体（11），所述柱体（11）位于第一盲孔（10）内部；

所述微孔结构还包括第二盲孔（12），所述第二盲孔（12）形成在柱体（11）内部，所述第一盲孔（10）和第二盲孔（12）的开口方向相同；所述柱体（11）为圆柱或圆台，所述第一盲孔（10）的内腔为圆柱或圆台，所述第二盲孔（12）的内腔为圆柱或圆台；所述柱体（11）、第一盲孔（10）和第二盲孔（12）的轴线重合。

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摩擦微铆焊接方法，其特征在于：所述步骤S1的清理方法为使用有机溶剂清洗轻质合金（1）的焊接表面和纤维增强复合材料（2）的焊接表面，去除轻质合金（1）的焊接表面和纤维增强复合材料（2）的焊接表面的杂质。

3.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摩擦微铆焊接方法，其特征在于：所述第一盲孔（10）顶面的面积小于等于其底面的面积；所述第二盲孔（12）顶面的面积小于等于其底面的面积。

4.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摩擦微铆焊接方法，其特征在于：所述第一盲孔（10）的侧面与底面的夹角为100°-130°，所述第一盲孔（10）的高度为0.05mm-1mm；所述第二盲孔（12）的侧面与底面的夹角为100°-130°，所述第二盲孔（12）的高度为0.2mm-1mm。

5.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摩擦微铆焊接方法，其特征在于：步骤S22中的阳极氧化液选择磷酸溶液，所述磷酸溶液的浓度为10%-30%（质量分数）；氧化电源选择恒压电源，电压10V-25V，轻质合金（1）作为阳极，铅板作为阴极；阳极氧化处理时间为10min-40min。

6.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摩擦微铆焊接方法，其特征在于：所述摩擦焊接装置包括焊接头（3），焊接过程中焊接头（3）通过自转加热轻质合金（1），轻质合金（1）加热纤维增强复合材料（2）使其焊接表面融化，所述焊接头（3）给轻质合金（1）朝向纤维增强复合材料（2）的压力；所述轻质合金（1）为铝合金，所述纤维增强复合材料（2）为碳纤维增强复合材料。