连续纤维增强金属基复合材料焊接接头设计

---

纤维增强金属基复合材料接头中纤维的不连续性直接影响了材料的强度和刚度。因此，为了改善接头的性能，必须合理地设计接头形式。金属基复合材料的一些典型接头设计形式如图2－10－3。采用对接接头时，由于焊缝中增强纤维的不连续性，不可能实现等强度焊接，接头强度和刚度远远低于母材。采用搭接接头时，接头强度可通过调整搭接面积来改变，随搭接面积的增加而增加。理论上讲，当搭接面积增加到一定值时接头的承载能力可达到母材的承载能力。但搭接接头增加了焊接结构的质量，而且接头的形式是非连续的，因此其应用受到很大限制。最理想的接头形式是台阶式和斜坡式对接接头，这两种接头的最大特点是将不连续的纤维分散到不同的截面上，如图2－10－3e、f所示。台阶的数量和斜口的角度可根据受力情况以及所用的焊接方法进行设计。

图2－10－3 金属基复合材料的接头形式^［5］