科创中国
热塑性复合材料连续超声波焊接关键技术及装备
发布时间: 2025-10-22
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
高技术服务业,高端装备制造产业
成果介绍
超声波焊具有高效、清洁、易于实现自动化等特点，被认为是最适合用于焊接纤维增强热塑性复合材料的工艺方法。传统单点超声波焊接，存在焊接接头的强度和密封性不足的问题，而且由于焊接需要导能筋，焊接过程的稳定性、连续性和焊接质量都无法保证。针对以上问题，本团队开发无导能筋条件下热塑性复合材料连续超声波焊接技术及装备，可以实现高精度伺服控制连续超声波焊接;焊接过程中，采用复合材料基体的网状蒲膜夹层取代导能筋，从而获得均匀的连接界面，减少焊接缺陷，提高接头力学性能。本技术可以满足大尺寸、复杂构件复合材料的高质量、高效率连接，填补国内空自，在航空航天、轨道交通、汽车等领域具有广阔的应用前景。
成果亮点
攻克传统工艺痛点，突破技术局限：针对传统单点超声波焊接 “接头强度和密封性不足”“依赖导能筋导致稳定性、连续性差及质量难保证” 的核心问题，创新开发无导能筋连续超声波焊接技术及装备，从工艺根源上解决行业痛点，为热塑性复合材料焊接提供全新技术路径。
无导能筋设计革新，提升焊接质量：摒弃传统导能筋结构，采用复合材料基体的网状蒲膜夹层替代，有效优化连接界面特性。不仅实现焊接界面均匀化，大幅减少气泡、裂纹等焊接缺陷，还显著提升接头力学性能，让焊接结构的强度与密封性达到更高标准，满足高精度连接需求。
高精度伺服控制，保障连续稳定作业：装备集成高精度伺服控制系统，突破传统单点焊接的间断性局限，实现热塑性复合材料的连续超声波焊接。精准的控制能力确保焊接过程中参数稳定、操作可控，既提升焊接效率，又避免人工干预导致的质量波动，保障批量生产的一致性。
团队介绍
吉林大学依托一流学科，组建多领域高水平科研团队，兼顾基础前沿与国家战略需求。基础科学领域，无机合成与制备化学团队（徐如人、冯守华等院士领衔）获 3 项国家自然科学二等奖；超分子结构与材料团队为我国超分子科学高地；物理学院马琰铭院士团队在氢基超导体研究中突破，黄晓丽团队发现三元稀土氢化物反常金属态。战略需求领域，低碳 - 清洁能源团队支撑 “双碳” 目标；先进能源与环境材料团队成果登《Nature》；氢能源化学团队与特种工程塑料团队（“黄大年式团队”）推动产学研融合。交叉前沿领域，人工智能团队发力 “AI + 医疗”；战略性先进电子材料团队构建芯片材料全链条研发能力；毫米微波技术团队建全球臭氧监测网络；转化免疫学、人兽共患病团队筑牢健康屏障。团队更践行 “兴北报国” 精神：极地团队深耕南极科考；地球物理团队研制国内首台核磁共振找水仪；“吉大一号” 卫星团队自主研发高分辨率遥感卫星；多支 “黄大年式团队” 覆盖马克思主义哲学、仿生科学等，成为科技创新与人才培养中坚。
成果资料
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