[发明专利]超声波焊接制备铝基智能复合材料方法

权利要求书

1.一种超声波焊接制备铝基智能复合材料方法，其特征是方法步骤为：

(1)截取铝合金箔片：使用金属剪切设备截取铝合金箔片为160mm×18mm×0.3mm规格的几何形状；

(2)光纤布拉格光栅金属镀层预保护：采用用化学复合镀镍后电镀的方法实现对光纤布拉格光栅金属镀层预保护；

(3)四氟乙烯软毛细管防护接头：在铝合金边缘光纤引出头处套上内径与光纤直径相同的四氟乙烯软毛细管作接头保护避免光纤接头的翘曲与损坏；

(4)调整超声波金属焊接设备参数：采用超声波焊接参数为：

工作频率：                 20KHZ±0.3KHZ

最大输出功率：             4000W

焊接时间：                 0.04s-0.2s

电源电压：                 AC380V±10％

焊接电流：                 12A

振动振幅：                 35μm

焊极表面：                 15mm×15mm，9mm×9mm

焊接压力：                 0-180Mpa；

(5)超声波焊接埋入具有传感性能的光纤布拉格光栅：将保护好的光纤布拉格光栅置入铝基体中，并铺平。

2.根据权利要求1所述的超声波焊接制备铝基智能复合材料方法，其特征是所述的金属镀层的厚度选择为：

1)使用酒精擦拭裸光纤布拉格光栅增加界面结合强度，直接埋入铝基体中即对光纤布拉格光栅不做金属镀层保护；

2)使用化学镀镍后电镀的方法保护光纤布拉格光栅后埋入铝基体中，镀层厚度控制150-170μm为宜。

3.根据权利要求1所述的超声波焊接制备铝基智能复合材料方法，其特征是所述的光纤布拉格光栅置入铝基体的方法为：光纤布拉格光栅直接置于两金属箔片间，先低压、短时间预焊，再选用以上焊接参数进行超声波焊接；两箔片各开小槽放入部分光纤，保持开槽表面的清洁与光滑，再将光纤布拉格光栅置于开槽接口处进行超声波焊接；在一个箔片上开槽，保持开槽表面的清洁与光滑，将光纤布拉格光栅置于槽内，进行超声波焊接。