羅 震，杜慧敏，敖三三，張 威，魏 祺，黃逸飛

(天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300350)

與傳統(tǒng)的金屬材料相比，碳纖維復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量和高剛度，其彎曲強(qiáng)度高，斷裂時(shí)呈韌性斷裂．而且其密度小，易于加工，滿足了制造業(yè)輕量化的要求，在航空航天、汽車制造、造船業(yè)和建筑等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1-3]．在碳纖維復(fù)合材料的大量應(yīng)用過程中，無可回避的問題便是如何實(shí)現(xiàn)其成形和連接．在汽車輕量化這一發(fā)展趨勢(shì)下，碳纖維復(fù)合材料的連接成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題[4]．

超聲波作為一種內(nèi)加熱的焊接方法，廣泛用于碳纖維復(fù)合材料的連接[5]．其生產(chǎn)過程成本低、焊點(diǎn)質(zhì)量好，生產(chǎn)速度是目前所有焊接方法中最快的一種[6-7].類似于金屬超聲波焊接需要將焊頭平面預(yù)制成鋸齒狀[8]，塑料超聲波焊接中通常需要預(yù)先在在焊件搭接面上預(yù)制造一些三角形或矩形凸臺(tái)，即能量引導(dǎo)體(導(dǎo)能筋)來提高連接質(zhì)量，但這提高了成本，降低了生產(chǎn)效率[5]．Femandez 等[9]對(duì)導(dǎo)能筋進(jìn)行了簡(jiǎn)化，但較少有人對(duì)不加導(dǎo)能筋的超聲波焊接過程進(jìn)行研究．此外，超聲波焊接得到的焊點(diǎn)尺寸與焊頭大小直接相關(guān)，有時(shí)為滿足生產(chǎn)需要，需采用面積較小的焊頭進(jìn)行焊接，然而其焊接過程中壓力較大，容易導(dǎo)致材料熔化后流動(dòng)不暢，成型困難[10]．

超聲波焊機(jī)具有多種焊接模式，其中時(shí)間模式、位移模式、能量模式最為常用．目前對(duì)長(zhǎng)碳纖維的超聲波焊接的機(jī)理研究都僅采用了一種焊接模式進(jìn)行研究．Benatar 等[11]采用時(shí)間模式進(jìn)行焊接，通過實(shí)驗(yàn)證明超聲波焊接中材料的熔化和流動(dòng)是分步進(jìn)行的，焊接過程伴隨著大量的功率耗散．Gao 等[12]選用時(shí)間模式實(shí)現(xiàn)了對(duì)短碳纖維復(fù)合材料的焊接，認(rèn)為接頭強(qiáng)度是接頭面積帶來的正效應(yīng)和氣孔、縫隙等負(fù)效應(yīng)二者相互作用的結(jié)果．Villegas[13]曾對(duì)3 種超聲波焊接模式進(jìn)行對(duì)比，研究了不同模式下工藝參數(shù)對(duì)接頭性能的影響．根據(jù)采集到的焊接過程能量-位移曲線，將該過程分為5 個(gè)階段，通過檢測(cè)焊接過程可以對(duì)焊點(diǎn)性能進(jìn)行預(yù)測(cè)．然而，其實(shí)驗(yàn)變量較多，且未對(duì)不同模式的焊接機(jī)理進(jìn)行深入研究．

鑒于目前碳纖維復(fù)合材料超聲波焊接生產(chǎn)高質(zhì)量與高效率的要求，本文探索了小焊頭下無導(dǎo)能筋的長(zhǎng)碳纖維復(fù)合材料在時(shí)間、位移、能量3 種模式下的最佳焊接工藝，并對(duì)不同模式下的接頭的結(jié)合機(jī)理進(jìn)行了研究．

1 試驗(yàn)方法

超聲波焊接常用的焊接模式有3 種，分別是以焊頭下降距離作為預(yù)設(shè)閾值的位移模式，以焊接時(shí)間作為預(yù)設(shè)閾值的時(shí)間模式，以焊頭輸出總功率作為預(yù)設(shè)閾值的功率模式．焊接時(shí)選擇其中一種模式進(jìn)行焊接，在輸出值達(dá)到該模式下預(yù)設(shè)閾值后超聲波振動(dòng)停止．本試驗(yàn)中每次試驗(yàn)僅改變焊接模式下對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值，其他參數(shù)保持不變，焊接壓力為0.3 MPa，觸發(fā)壓力50 N，保壓時(shí)間1 s．首先進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，確定每種模式下的最佳焊接參數(shù)，再對(duì)每種焊接模式下最佳參數(shù)對(duì)應(yīng)的焊接過程和焊接結(jié)果進(jìn)行分析．

試驗(yàn)所用的材料是單面編織的碳纖維增強(qiáng)熱塑環(huán)氧樹脂(CF/EP)．焊接設(shè)備如圖1 所示．超聲波焊機(jī)選用BRANSON 公司的2000 XD 超音波能量供應(yīng)器，具有固定頻率 20 kHz，最大輸出功率為1 250 W．焊頭為特殊定制的鈦合金焊頭，在標(biāo)準(zhǔn)的懸鏈?zhǔn)胶割^的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)階梯式的φ10 mm 的凸臺(tái)，焊接時(shí)凸臺(tái)與工件接觸，接觸面積較小，可獲得較小尺寸的焊點(diǎn)．

圖1 2000 XD超音波能量供應(yīng)器及焊頭Fig.1 2000 XD ultrasonic welding machine and welding head

焊接試驗(yàn)過程為：從碳纖維增強(qiáng)板材中切下30 mm×90 mm 的長(zhǎng)方形試樣；采用搭接方式，將上下兩板具有編織結(jié)構(gòu)的面搭接在一起形成搭接結(jié)構(gòu)，使用卡具固定并置于超聲波焊頭下；設(shè)置焊接閾值及其他參數(shù)，進(jìn)行超聲波焊接．2000 XD 焊頭附有一光柵尺，可以記錄焊接過程中焊頭下降的速度和位移情況．其機(jī)器自身也可通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)保存焊接過程中的焊接壓力、實(shí)際功率等數(shù)據(jù)．該數(shù)據(jù)可使用超聲波焊機(jī)配套的History 軟件處理．試驗(yàn)結(jié)束后，試樣用水刀沿焊點(diǎn)中央切開，砂紙打磨拋光后，采用光學(xué)顯微鏡分析所得焊接接頭的界面結(jié)構(gòu)，評(píng)定焊接性．用拉伸機(jī)對(duì)母材的接頭進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測(cè)試，拉伸速度2 mm/min，并觀察拉伸后的斷口形貌．由于試樣較厚，為了減小其固有的彎曲應(yīng)力的影響，需在試樣拉伸前在兩端黏貼與母材等厚的材料．

2 結(jié)果與討論

2.1 焊接過程分析

在超聲波焊接過程中，焊頭壓力維持恒定為0.3 MPa，焊頭下降接觸工件，當(dāng)接觸壓力達(dá)到50 N時(shí)，超聲波能量供應(yīng)器被觸發(fā)，開始輸出超聲波振動(dòng)．焊頭輸出的能量即能量轉(zhuǎn)換器為維持振幅恒定而消耗的能量，這與材料的熔化狀態(tài)密切相關(guān)[7]．而焊頭下降的相對(duì)位移可以定量反映材料的熔化量．通過對(duì)焊接過程中焊接功率和焊接位移的觀測(cè)可以在測(cè)試接頭性能前預(yù)先對(duì)接頭進(jìn)行評(píng)估．

圖2 是3 種焊接模式下的焊接過程中功率-位移曲線，其中縱坐標(biāo)的功率是實(shí)際功率與機(jī)器自身峰值功率的比值，位移是焊頭與工件間接觸壓力達(dá)到觸發(fā)壓力后焊頭繼續(xù)下降的相對(duì)距離．圖2(a)是位移模式下的功率-位移曲線．根據(jù)圖2(a)，本實(shí)驗(yàn)中無能量引導(dǎo)體的長(zhǎng)碳纖維小焊頭下超聲波焊接分為以下幾個(gè)階段：階段Ⅰ：焊頭在恒定的壓力下持續(xù)下降，當(dāng)其與工件間的接觸壓力達(dá)到觸發(fā)壓力時(shí)，超聲波振動(dòng)開始．在焊頭與工件間摩擦產(chǎn)熱、上下板之間摩擦產(chǎn)熱以及工件自身變形產(chǎn)熱3 個(gè)熱源作用下，母材溫度開始上升．隨著溫度升高，材料發(fā)生軟化，功率曲線上升速度減慢，而位移曲線持續(xù)上升，焊頭繼續(xù)向下移動(dòng)．由于兩板間沒有鑄造導(dǎo)能筋，能量較為分散，因此材料發(fā)生軟化需要更長(zhǎng)的時(shí)間．同時(shí)在傳統(tǒng)的超聲波焊中由于工件上預(yù)制導(dǎo)能筋，導(dǎo)能筋受熱膨脹，在超聲振動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)熱后，焊接初始階段位移為零或者為負(fù)值[9]．而本試驗(yàn)中不預(yù)設(shè)導(dǎo)能筋，母材為碳纖維編制結(jié)構(gòu)，樹脂較薄，加之熱塑性樹脂硬度較低，在恒定的壓力下，焊頭穩(wěn)定向下移動(dòng)，焊接位移持續(xù)上升．位移上升速度相較于加入導(dǎo)能筋的位移上升速度較慢．階段Ⅱ：焊頭正下方樹脂開始熔化，形成幾個(gè)“熱點(diǎn)”，熔核開始形成并長(zhǎng)大，由于熔化的材料會(huì)起到“潤(rùn)滑劑”的作用，功率曲線下降．階段Ⅲ：功率降到較低水平并維持恒定，焊頭正下方的樹脂層完全熔化并發(fā)生流動(dòng)，焊頭繼續(xù)勻速下降；階段Ⅳ：功率再次下降，但是下降幅度較小，原因是母材與砧板等接觸面也發(fā)生了部分熔化，上下板的碳纖維束產(chǎn)生了交織，焊頭下降速度較階段Ⅱ、Ⅲ更快，且樹脂層可能出現(xiàn)一定的擠出；階段Ⅴ，焊頭下降的位移達(dá)到預(yù)設(shè)閾值，超聲波振動(dòng)停止，焊點(diǎn)逐漸凝固．雖然焊頭下降到閾值時(shí)超聲振動(dòng)即停止，但是此時(shí)焊頭的壓力仍然維持恒定，以減少氣孔等缺陷，在此過程中焊頭會(huì)繼續(xù)向下移動(dòng)約0.025 mm．

圖2 功率-位移曲線Fig.2 Power-displacement curve

時(shí)間模式的功率-位移曲線如圖2(b)所示，對(duì)照?qǐng)D2(a)，母材經(jīng)過階段Ⅰ軟化和階段Ⅱ熔化開始后，由于受焊接時(shí)間控制，超聲波焊頭在0.68 s 時(shí)立即振動(dòng)停止，進(jìn)入焊接保壓階段，沒有經(jīng)歷Ⅲ、Ⅳ的熔化流動(dòng)過程，因此焊點(diǎn)處的固體并未充分熔化流動(dòng)．超聲振動(dòng)結(jié)束后在焊頭壓力的作用下，焊頭的總位移也可以達(dá)到0.25 mm，與位移模式相近．但其部分位移發(fā)生在超聲波停止后，熔核凝固的過程中，因此得到的接頭性能會(huì)與位移模式明顯不同，將在之后部分詳細(xì)討論．時(shí)間模式下的平均功率也明顯高于位移模式．時(shí)間模式下，超聲波焊頭為維持恒定的振動(dòng)幅度所需輸出的能量功率持續(xù)升高，最高可達(dá)40%，而在位移模式下功率達(dá)到20%時(shí)即開始下降．導(dǎo)致這一差異的原因是不同的模式對(duì)應(yīng)了不同的加載反饋機(jī)制，功率與焊頭位移的匹配情況不一，致使材料軟化與熔化的情況出現(xiàn)差異．

對(duì)于能量模式，如圖2(c)所示，雖然其曲線形狀與位移模式類似，焊接過程具有完整的5 個(gè)階段，但功率峰值更高，為位移模式的1.25 倍，且超聲波作用時(shí)間更短，僅為位移模式的1/2，在0.6 s 時(shí)即完成焊接，且焊接輸入的總能量相較于位移模式略低．這將導(dǎo)致熔化的母材面積較少，承力能力較差．

當(dāng)采用時(shí)間模式時(shí)，超聲波焊機(jī)直接輸出能量，最為直觀；采用能量模式時(shí)，超聲波焊機(jī)在微處理器作用下輸出能量；而位移模式下，超聲波焊機(jī)是在微處理器和積分計(jì)算的基礎(chǔ)上輸出能量，控制更加精確．對(duì)于本實(shí)驗(yàn)所選擇的材料，位移模式和能量模式都能經(jīng)歷完整的5 個(gè)焊接過程，而時(shí)間模式下焊接過程缺少階段Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ．

2.2 焊接結(jié)果分析

2.2.1 熔核尺寸分析

在進(jìn)行3 種熔核性能對(duì)比前，本文首先在一選定焊接模式下單獨(dú)研究其預(yù)設(shè)閾值對(duì)焊接結(jié)果的影響，以確定3 個(gè)焊接模式下最佳焊接參數(shù)，并分析參數(shù)變化對(duì)熔核尺寸影響的機(jī)理．分別設(shè)定不同的預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行超聲波焊接，并觀察熔核面積．位移模式下，改變預(yù)設(shè)位移閾值得到的結(jié)果如圖3 所示．

圖3 位移模式下的熔核尺寸Fig.3 Nugget size under the collapse mode

隨著位移模式位移設(shè)定值的增大，熔核面積增大，在0.25 mm 時(shí)達(dá)到最大值92 mm2．這是由于位移設(shè)置越大，所輸入總能量也越大，有更多區(qū)域參與到熔化結(jié)合的過程中，且當(dāng)位移較大時(shí)，樹脂破碎，長(zhǎng)碳纖維纏結(jié)，連接強(qiáng)度增加．然而當(dāng)設(shè)定的下降位移超過0.25 mm 后，熔核面積又縮?。@是由于在位移模式下，焊機(jī)受微處理控制器和編碼器的控制，焊接直到焊頭下降位移達(dá)到預(yù)設(shè)值．隨位移的增大，焊接輸入的能量增多，熔化的面積也增加．但是在焊頭較小時(shí)，預(yù)設(shè)的位移大，超聲波焊機(jī)需要輸出更高功率，焊頭下降更快，材料的流動(dòng)和浸潤(rùn)性變差．

能量模式下的熔核面積變化規(guī)律與位移模式下類似，隨能量的增加熔核面積增大，超過250 J 后能量增加熔核面積又減?。跁r(shí)間模式下熔核尺寸始終隨時(shí)間的增加而增大，在0.75 s 時(shí)達(dá)到最大值，若繼續(xù)增大設(shè)定的時(shí)間值，則功率過載，無法完成焊接．本試驗(yàn)中后續(xù)分析結(jié)果均基于最優(yōu)焊接參數(shù)下獲得的接頭，即其他焊接參數(shù)保持不變，焊接閾值在位移模式時(shí)預(yù)設(shè)0.25 mm，能量模式預(yù)設(shè)250 J，時(shí)間模式預(yù)設(shè)0.75 s．

2.2.2 接頭的最大承載力

在母材寬度足夠時(shí)，搭接形式的超聲波焊接接頭在拉伸試驗(yàn)中可能出現(xiàn)以下3 種斷裂模式：界面斷裂、熔核處剪切斷裂和熔核擠出斷裂[9]，這3 種斷裂模式分別對(duì)應(yīng)了實(shí)際焊接中焊接不足、正常焊接、過焊3 種情況．本試驗(yàn)中選取的試樣尺寸為30 mm×90 mm，搭接區(qū)域?yàn)?0 mm×30 mm，母材的拉伸強(qiáng)度為1 000 MPa，可以保證斷裂方式只與接頭強(qiáng)度有關(guān)而與試樣本身尺寸因素?zé)o關(guān)．

試驗(yàn)中3 種模式下熔核最大處焊接參數(shù)對(duì)應(yīng)的承載力如表1 所示，其斷裂方式均為熔核處剪切斷裂，即不僅樹脂基體發(fā)生了斷裂，上下兩板間的纖維也在壓力的作用下彼此糾纏結(jié)合，并且沒有過多的擠出．在各自的最佳參數(shù)下，位移模式下得到的焊點(diǎn)強(qiáng)度明顯高于時(shí)間模式與功率模式下的值，相較于時(shí)間模式高了34.3%，相較于能量模式高了28.4%．故在進(jìn)行長(zhǎng)碳纖維復(fù)合材料超聲波焊接時(shí)，推薦選擇位移模式進(jìn)行焊接．

表1 拉伸試驗(yàn)Tab.1 Tensile test

2.2.3 斷口宏觀分析

為探究影響接頭力學(xué)性能的機(jī)理，對(duì)接頭進(jìn)行進(jìn)一步分析．熔核形貌及尺寸直接影響超聲波接頭的力學(xué)性能．為探究無導(dǎo)能筋的小焊頭下超聲波焊接長(zhǎng)碳纖維復(fù)合材料的最佳焊接模式，對(duì)位移模式、時(shí)間模式、位移模式下面積最大的熔核形貌進(jìn)行了對(duì)比．圖4 為位移模式(0.25 mm)、時(shí)間模式(0.75 s)和能量模式(250 J)下拉伸試驗(yàn)后獲得的熔核形貌．其均位于焊頭正下方．熔核面積上，位移模式＞時(shí)間模式＞能量模式．位移模式下，熔核面積92 mm2，大于焊頭面積(79 mm2)，樹脂發(fā)生了流動(dòng)和溢出．時(shí)間模式下熔核面積(64 mm2)相較于焊頭面積略小，母材發(fā)生了熔化，但是在充分流動(dòng)鋪展之前就已經(jīng)冷卻．能量模式下的熔核面積最小，為32 mm2，僅為位移模式下的40.5%，原因是其超聲波焊接作用時(shí)間最短，母材熔化的區(qū)域最?。?/p>

圖4 斷面形貌Fig.4 Fracture surface

結(jié)合斷面形貌對(duì)拉伸結(jié)果進(jìn)行分析．焊接強(qiáng)度與熔核面積成正比，位移模式下其焊點(diǎn)面積最大，如圖4(a)所示，故其焊點(diǎn)強(qiáng)度最高．可明顯看到斷面處的長(zhǎng)碳纖維已經(jīng)發(fā)生了部分破壞，暴露在空氣中，拉斷時(shí)不僅要破壞樹脂間的結(jié)合而且要破壞纖維結(jié)構(gòu)，這一結(jié)合機(jī)制增大了長(zhǎng)碳纖維復(fù)合材料接頭的強(qiáng)度．當(dāng)焊頭下降位移達(dá)到一定值時(shí)就會(huì)發(fā)生這種結(jié)合，提高連接強(qiáng)度．

圖4(b)和(c)分別是時(shí)間模式和能量模式下的焊點(diǎn)形貌，斷口表面也存在破壞的纖維，即在這兩種模式下也發(fā)生了上下板之間長(zhǎng)碳纖維的纏結(jié)．然而，能量模式下的焊點(diǎn)尺寸明顯小于時(shí)間模式下的尺寸，但其拉伸強(qiáng)度卻略大于時(shí)間模式的拉伸強(qiáng)度．導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是能量模式下作用時(shí)間較短，故其熔化的區(qū)域較小，熔核面積?。浜附訒r(shí)間雖短，卻完成了完整的焊接過程，母材的熔化區(qū)域雖較小，卻得到充分的鋪展流動(dòng)，而時(shí)間模式下母材的熔化區(qū)域剛?cè)刍丛趬毫ο逻M(jìn)入冷卻凝固階段，因此雖然熔核面積較大，強(qiáng)度仍較低，如圖4(b)和(c)所示．即接頭強(qiáng)度雖與焊接面積成正比，但焊接過程的完整性也對(duì)接頭強(qiáng)度有所影響．

2.2.4 顯微組織分析

除焊接接頭面積和尼龍熔化情況外，長(zhǎng)碳纖維之間的交織及焊接過程中可能出現(xiàn)的缺陷也對(duì)接頭的拉伸強(qiáng)度有所影響．為獲得性能良好的熔核，了解不同焊接模式對(duì)其力學(xué)性能影響的機(jī)理，還需對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析觀察．

圖5 是焊點(diǎn)橫截面的顯微組織照片，將焊好的試樣沿焊點(diǎn)中部切開，觀察其熔核截面形貌．其中圖5(a)為母材，可以看出母材為兩方向垂直交織編織，亮色區(qū)域?yàn)槔w維，排布方向平行于紙面，暗色區(qū)為垂直于紙面的纖維束．同一纖維束內(nèi)的纖維分布較為均勻，纖維束邊緣被樹脂完全填充，同方向不同纖維束間沒有發(fā)生纏結(jié)．圖5(b)～(d)為超聲波焊接后得到的焊點(diǎn)，用水刀沿熔核中央切開得到的熔核形貌．在超聲波焊接后，母材熔化并且在焊頭壓力下壓縮，因此纖維束間位移減?。?/p>

圖5(b)是位移模式下焊接得到的熔核，其中纖維束相互交織在一起，這一過程發(fā)生在焊接的階段Ⅳ，除母材熔化外還發(fā)生了纖維的交織，不僅焊縫區(qū)域附近垂直于紙面的纖維束發(fā)生了交錯(cuò)，平行于紙面的纖維束也交織在一起．碳纖維具有良好的導(dǎo)熱作用，可以使母材的樹脂基體更快、更均勻地熔化，促進(jìn)了熔核的形成．同時(shí)，圖中明顯可見氣孔等缺陷，這與Wang 等[14]觀察的結(jié)果一致．這是由于能量過高時(shí)，分子鏈發(fā)生破壞，會(huì)產(chǎn)生NH3/CO2等氣體，超聲波焊接的高溫區(qū)域出現(xiàn)在焊頭正下方，氣體來不及逸出，導(dǎo)致焊接區(qū)域出現(xiàn)氣孔．

圖5(c)是能量模式下焊接的結(jié)果，圖中可以看出熔合處也發(fā)生了纖維的交織，且沒有明顯的氣孔，僅在纖維束與母材交界處存在少量孔隙．圖5(d)是時(shí)間模式下的焊點(diǎn)，上下兩板間存在明顯間隙，未完全熔合，有一長(zhǎng)達(dá)0.6 mm 的縫隙．這與其焊接階段不完整有關(guān)．但是由于在階段Ⅴ母材凝固前，焊頭在壓力作用下下降了一段位移，因此垂直于紙面的纖維束之間也發(fā)生了纏結(jié)．時(shí)間模式下的熔核存在明顯未熔合，這也是其強(qiáng)度較低的原因之一．

圖5 焊點(diǎn)形貌Fig.5 Formations of the welded joints

根據(jù)圖5，3 種焊接模式下接頭處均發(fā)生了碳纖維的交織，碳纖維的交織有利于增強(qiáng)其力學(xué)性能．焊接缺陷上，能量模式下的熔核擁有最少的焊接缺陷.然而其拉伸強(qiáng)度仍低于位移模式下獲得的熔核．缺陷的存在雖然對(duì)接頭靜態(tài)力學(xué)性能有不利影響，但熔核面積及過程完整性才是決定強(qiáng)度的主要因素．

3 結(jié) 論

(1) 無導(dǎo)能筋的長(zhǎng)纖維超聲波焊接可分為5 個(gè)階段．其中階段Ⅳ會(huì)發(fā)生碳纖維的大量交錯(cuò)，使焊接強(qiáng)度增強(qiáng)．若過程不完整，則熔化材料流動(dòng)性差，力學(xué)性能降低．

(2) 焊點(diǎn)面積越大，接頭拉伸強(qiáng)度越高．位移模式下獲得的熔核面積相較另外兩種模式增大了30%，可承受的最大拉力提高了34%．在焊點(diǎn)面積相差不大時(shí)，焊接過程的完整性影響接頭強(qiáng)度．擁有完整焊接過程的能量模式下獲得的焊點(diǎn)強(qiáng)度高于焊接過程不完整的時(shí)間模式下獲得的焊點(diǎn)強(qiáng)度．

(3) 焊點(diǎn)中可能存在氣孔、裂紋等缺陷，但對(duì)焊接缺陷影響較?。附舆^程中發(fā)生了纖維束的纏結(jié)，有利于提高強(qiáng)度．

(4) 對(duì)于小焊頭下的碳纖維復(fù)合材料超聲波焊接，宜選用位移模式進(jìn)行焊接，以得到焊點(diǎn)面積最大、承載拉剪載荷能力最強(qiáng)的接頭．