技术领域本发明属于热塑性复合材料修复技术领域，具体是涉及一种热塑性复合材料接头连接方法。
背景技术：
随着复合材料的发展，由于热塑性复合材料具有比强度和比刚度高、可设计性强、良好的抗疲劳性能、抗腐蚀性好及便于整体成型等优点，因此已广泛应用于航空航天飞机、导弹、火箭和人造卫星等军事领域，以及赛车、船舶、高速列车、桥梁和风电桨叶等民用领域。但是因其制造工艺及其使用特点，热塑性复合材料在制造和修理过程中不可避免会涉及到接头连接问题。目前通常采用机械或胶接方法，虽然机械方法比较简便，工艺性能比较稳定，不受施工环境的影响，但缺点是螺钉连接时会在钉孔处产生严重的应力集中，从而使原结构产生损伤，而且会有紧固件腐蚀问题，因而连接部位力学性能较弱，导致使用寿命相对较短，而且还会对损伤修理造成更大的难度，比如会出现连接接头变形、重新打孔强度不够等问题，所以通常作为临时连接方法来满足紧急情况。胶接方法主要包括贴补和对接两种方法，虽然胶接连接的结构寿命较长，通常能永久使用，然而，这种连接方式所需设备工艺复杂，而且需要靠胶层传递补片与被连接复合材料结构之间的载荷，因此可靠性低、对环境敏感，并且胶层损伤不易检测。因此，急需发明一种可靠的热塑性复合材料接头连接方法，使其工艺简单方便，且能提高接头连接效果，从而更大程度地恢复或提高复合材料接头结构力学性能。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种热塑性复合材料接头连接方法。为了达到上述目的，本发明提供的热塑性复合材料接头连接方法包括按顺序进行的下列步骤：1)对两个待连接的热塑性复合材料的接头部位进行预处理；2)将上述热塑性复合材料以接头部位相对或搭接的方式固定在夹具上；3)将碳纤维单向带或织物夹在上述两个热塑性复合材料接头部位中间，并在接头部位外留出部分碳纤维单向带或织物，之后在碳纤维单向带或织物的留出部位涂上导电胶并夹持在加热设备的导电夹上，然后接通加热设备的直流电源；4)通过加热设备对碳纤维单向带或织物通入直流电流，利用碳纤维单向带或织物自身的电阻而产生焦耳热，在180—260℃的温度下使接头部位受热熔化，直到两个热塑性复合材料的接头部位熔焊在一起而形成接头；5)结束通电，使热塑性复合材料在空气中冷却，然后拆除夹具，并对接头外形进行修整。在步骤1)中，所述的对两个待连接的热塑性复合材料的接头部位进行预处理的方法是先对接头部位进行打磨，然后使用无水乙醇清洗干净并干燥。在步骤3)中，所述的加热设备的通电时间为8—10分钟。在步骤3)中，所述的碳纤维单向带或织物的表面附有热塑性上浆剂。本发明提供的热塑性复合材料接头连接方法具有如下有益效果：所制成的接头结构对热塑性复合材料面内性能影响较小，对环境敏感性降低，对结构增重较小，外形变化较小，并且可以提高热塑性复合材料接头间的结合作用，从而能够提高热塑性复合材料接头结构的力学性能和可靠性，降低热塑性复合材料接头结构的实用风险。附图说明图1为具有不同对接接口的两个待连接的热塑性复合材料连接过程示意图。图2为具有T形接口的两个待连接的热塑性复合材料连接过程示意图。图3为具有角接接口的两个待连接的热塑性复合材料连接过程示意图。图4为具有搭接接口的两个待连接的热塑性复合材料连接过程示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明提供的热塑性复合材料接头连接方法进行详细说明。如图1—图4所示，本发明提供的热塑性复合材料接头连接方法包括按顺序进行的下列步骤：1)对两个待连接的热塑性复合材料11的接头部位进行预处理；预处理的方法是先对接头部位进行打磨，然后使用无水乙醇清洗干净并干燥；2)将上述热塑性复合材料11以接头部位相对或搭接的方式固定在夹具上，注意由夹具施加的力不能使热塑性复合材料11出现变形或破坏，且保证热塑性复合材料11在焊接过程中接口完整无损即可；3)将碳纤维单向带或织物22夹在上述两个热塑性复合材料11接头部位中间，并在接头部位外留出部分碳纤维单向带或织物22，之后在碳纤维单向带或织物22的留出部位涂上导电胶并夹持在加热设备的导电夹上，然后接通加热设备的直流电源，通电时间为8—10分钟；另外，碳纤维单向带或织物22的表面附有热塑性上浆剂；4)通过加热设备对碳纤维单向带或织物22通入直流电流，利用碳纤维单向带或织物22自身的电阻而产生焦耳热，在180—260℃的温度下使接头部位受热熔化，直到两个热塑性复合材料11的接头部位熔焊在一起而形成接头；5)结束通电，使热塑性复合材料11在空气中冷却，然后拆除夹具，并对接头外形进行修整。