热固性聚合物基复合材料的电阻焊接实现

热固性聚合物基复合材料的电阻焊接实现：

    热固性聚合物基复合材料固化后高度交联的分子结构在加热后不能实现二次熔融，不能直接采用焊接的方法实现热固性复合材料结构的连接，要采用电阻焊接的方法连接热固性聚合物基复合材料结构，需要先对焊接表面进行预处理，覆盖一层热塑性聚合物层，然后可以实现热固性复合材料类似于热塑性聚合物基复合材料的电阻焊接，采用了热塑性塑料混合中间层的方法焊接热固性聚合物基复合材料层压板，采用了热塑性塑料膜共固化的方法，在环氧树脂基复合材料的焊接表面引入一层热塑性聚合物层，焊接强度可以达到甚至超过采用FM300k胶黏剂的胶接强度，工固化的原理与热固性胶黏剂接塑性聚合物基复合材料的扩散粘接类似，这种方法要求所使用的热塑性材料与热固性聚合物基体有较好的相容性。

电阻焊接模型的建立：

    对聚合物基复合材料焊接过程的模拟主要集中在热传递及焊接接头固结两个方面，热传递过程的有限元模拟可以更好的了解焊接界面的热量分布，有利用分析焊接过程的局部过热和热量损失问题。

    在建立的单搭接接头电阻焊接的三维有限元模型模拟聚合物基复合材料的电阻焊接过程在界面间引入了间隙导热的概念，模拟不充分的紧密接触，并建立了加热元件的纤维束模型，模拟不均匀的加热过程，模拟结果显示功率密度与熔化时间的关系与实验结果相符，由于模型中忽略了纤维之间的接触电阻、线夹及导线电阻，模拟结果将比实验结果略高。

    热固性聚合物基复合材料因其固化后的交联分子结构，不能二次熔融，但可以对热固性复合材料焊接表面进行预处理，如覆上一次热塑性聚合物层作为焊接介质进行焊接，热固性聚合物的增韧改性是热固性聚合物的一个重要的研究方向，采用第二相热塑性聚合物单体增韧性热固性聚合物可以起到很好的效果，而对热塑性聚合物增韧后的热固性聚合物基复合材料能否实现电阻焊接会是一个研究方向。

    对聚合物基复合材料的电阻焊接过程建模，进行有限元模拟，可以降低大量实验所需的时间和成本，并与实验结果相互比较，可提高模拟和实验的结论的准确性。

    为了实现大尺度复杂复合材料结构件的快速连接与装配，电阻焊接过程中温度分布不均匀、电流泄露、边缘效应等问题的解决还有待研究，同时建立更加精确的有限元模型来模拟电阻焊接过程将有助于优化电阻焊接工艺窗口，提高焊接过程中热传递、接头固结及结晶有限元分析的准确性。

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