A közelmúltban a Kínai Tudományos Akadémia (CAS) Shanghai Optikai és Precíziós Gépészeti Intézetének (SIPM) kutatócsoportja, Yang Shanglu új előrelépést ért el a K+F Központban a fém-szénszálas kompozitok heterogén kötéseinek lézerrel segített összekapcsolásában. lézeres intelligens gyártási technológia. A csapat hangolható lapos tetejű téglalap alakú félvezető lézert használt hőforrásként a nagy szilárdságú acél és a hőre lágyuló gyanta alapú szénszálas kompozitok összekapcsolásának megvalósításához, feltárta a kapcsolatot a heterogén anyagok határfelületi hőtörténete, valamint a határfelület alakító mechanizmusa között. , és a közös teljesítményt, és új típusú lézeres hőbeviteli folyamatstratégiát terjesztett elő. A kapcsolódó kutatási eredményeket a Composite Structures című folyóiratban a következőképpen foglalják össze: "A határfelületi hőtörténet hatása a QP980-CFRTP lézerrel segített összekapcsolásának kötési mechanizmusára állítható, lapos tetejű téglalap alakú lézersugárral".
A nagy teljesítményű hibrid szerkezetek fejlesztése több anyagból álló rendszerekkel növekvő tendencia a repülőgépiparban. A szénszál-erősítésű hőre lágyuló kompozitok (CFRTP-k) nagy fajlagos szilárdsággal és szívóssággal rendelkeznek, és fémekkel hibridizálhatók, hogy kielégítsék a szerkezeti könnyűsúly és a költségszabályozás követelményeit. A fémek és a kompozitok fizikai-kémiai tulajdonságai közötti óriási különbségek miatt a különböző anyagok összekapcsolásának meglévő módszerei nem megfelelőek, ezért sürgősen szükség van új, magas színvonalú és hatékony kötési eljárások kidolgozására.
A csapat megvizsgálja a lézerrel segített illesztési folyamat határfelületi hőtörténetét, elemzi a gyanta mátrix hőmérsékleti állapotát és nedvesedési viselkedését a fém felületén, valamint összehasonlítja a különböző határfelületi hőtörténetek hatásait a határfelületi illesztési hibákra, kémiai összetételekre, illesztésekre. erősségeit és kudarcos viselkedését. A határfelületi hőtörténet tervezési módszere és a lézeres hőbeviteli folyamat szabályozása révén megvalósul a határfelületi hőmérséklet és a megfelelő tartási idő, amely elősegíti a gyanta mátrixának megolvadását és teljes diffundálását a fém felületén, kitölti a határfelületen lévő mikropórusokat, és elősegíti a kémiai kötés, ami jó minőségű kötést eredményez 10 kN-nál nagyobb csúcsterheléssel és 22 MPa-nál nagyobb nyírószilárdsággal. A kapcsolódó kutatási eredmények széleskörű alkalmazási perspektívákat kínálnak a repülőgépiparban és más kapcsolódó területeken.
1. ábra Lézerrel segített összeillesztési folyamat, ultragyors lézeres felületkezelés szerkezete és interfész hőtörténeti monitorozása
2. ábra: Kapcsolat a határfelületi hőtörténet és a gyanta nedvesedési viselkedése között a fémfelületen
