复合材料连接技术进展_黄志超(5)

第4期黄志超，等：复合材料连接技术进展5

机械连接增加安全裕度，但各连接的协调变形、载荷分配比较复杂，有待探索更好的连接形式。胶接连接方式灵活多变，是较好的辅助连接方法，也能独立承载，已被广泛运用于各领域［31］。

2）胶接和多数混合连接都会使用胶粘剂，其连接接头易受环境影响，虽然混合连接在胶接的基础上有3）缝合连接与Z-pin连接使用的连接材料、连接的方式有所不同，但它们的原理类似，都是较密集的4）冷碾铆接法是一种较新型的连接技术，相比传统机械连接，连接强度可能有一定劣势，但冷碾铆接

贯穿厚度连接方式。缝合连接和Z-pin连接常作为辅助连接手段，提高连接的抗剥离应力，实用且技术比较成熟［31］。

工件上受到的轴向和径向载荷很小，铆钉遵从金属自然流向，针对复合材料开孔后孔边应力集中较大的情况更有利，关键是铆接效率高，适合自动化，有更好的经济效益，冷碾铆接有许多明显的优势，在复合材料连接中有广泛的应用前景。

表1

Tab.1

性能连接性连接不同材料连接镀层材料外观连接材料厚度静强度疲劳强度连接效率连接费用占用面积投资金额

复合材料各种连接技术比较［26-34］

连接能能较差不太厚较高较低较低较少较小较低

Comparisonbetweendifferentjointsofcomposites

胶接胶粘剂有影响一般可以

好不太厚较低低较低较少小低

缝合连接缝线贯穿连接能能较好较厚较高较高较低较高较大高

混合连接至少两种连接的组合有影响能不好较厚高高低较少较小较低

冷碾铆接预开孔，所需铆接力小能能较好不太厚较高较高较高少较大较高

传统机械连接一般需预开孔，传递载荷较大

能能较差较厚高高较低少较小较低

8结论

介绍了传统机械连接、胶接、缝合连接、Z-pin连接、混合连接、冷碾铆接等复合材料的连接技术，以及

工作成型原理，并分析了它们的优、缺点及对复合材料连接的适用性。

复合材料的连接质量与连接过程中各种制作工艺、相关影响因素有直接关系，选择何种连接方式，需根据实际要求而定。当承载较大、可靠性要求较高时宜采用机械连接，某些情况下为提高安全裕度，可使用混合连接，或采用缝合连接、Z-pin连接进行辅助连接；当承受剥离载荷较小、环境较好时宜选择胶接形式；冷碾铆接是一种综合性能较好的连接方式，有很多优势，比较满足复合材料连接的相关条件，在复合材料连接工艺中有广阔的前景。

参考文献：

［1］沈帆.复合材料销钉连接的研究［D］.武汉：武汉理工大学，2011.

［2］魏景超，贾普荣，矫桂琼.干涉对复合材料层合板连接系统的极限挤压强度影响［J］.材料开发与应用，2011，26（3）：

66-69.