本发明涉及结构复合材料的制备技术领域，具体涉及一种套管连接方法及制件。
背景技术：
连续纤维增强的树脂基复合材料具有高的比强度和比刚度，在航空航天、输油管道、高压容器、民用体育器材等领域具有广泛的应用。连续纤维增强的树脂基复合材料也常用于其它材料和结构的进一步增强，如用于建筑墙体的补强等。
但在实际应用中，常需要制备结构复杂的制件，如自行车的车架、飞机的机身组件等。但直接制备这些复杂的结构不仅有技术上的困难，而且制造成本也比较高，常用的解决途径是先制备简单的组成部件，再用焊接、铆接、粘接等方法让这些简单形状的部件连接在一起，得到一个有完整的制件。
然而这些方法都有其缺陷，如焊接一般用于金属材料对金属材料；铆接需要在部件上打孔并用金属连接件连接，造成了较大的应力集中；粘结常用有机聚合物或其复合物搭接部件接头，虽然省去了大量的铆接件，但搭接点通常为最终制备得到的组件的薄弱点，并且以上连接方法也不能对结构件进一步起到增强作用，而仅能起到连接作用。
公开号为CN101832433A的中国专利文献公开了带封套管材连接结构，具体为由两管材和连接套组成，连接套为通管，两管材待接端各放入套有弹性的密封圈的通管两端，密封圈内外径与管材及通管之间为过盈配合，通管上设有限位台或一圈凹槽，通过两管材与密封圈及通管之间配合，达到连接密封作用，同时，由于管材的待接端与通管的外露区之间还包有封套进行密封。但上述带封套管材连接结构在进行管和弯形接头的连接时就需要特殊形状的通管，需要另外开模具，其成本较高、操作较复杂。
公开号为CN1623762A的中国专利文献公开了一种热缩套管的连接方法，包括连接步骤和密封步骤，连接步骤是将该热缩套管中相邻段的套管中的一个套管的对接端加热收缩，然后将该套管的对接端插入相邻套管的对接端内，再将该对接处加热收缩，密封步骤是将处于该热缩套管最外侧的套管的密封端加热收缩，然后将该密封端压紧封口。但上述热缩套管的连接方法对管的材料和直径有限制，其成本较高，操作上也存在一定难度。
公开号为CN105221862A的中国专利文献公开了一种具有套管的热缩套管用连接套管，包括具有基部和连接部的套管本体，所述连接部内部还设置有轴向与连接部一致的套管，该套管外径比连接部内径小4-6mm，且套管与连接部邻近基部一侧连接为一体；上述发明通过在连接部内设置套管，进而可在套管与连接部之间注入热熔胶，通过热熔胶与热缩套管上的热合层加热后形成一体结构，有效达到避免管道连接处裸露的情况发生，进而有效提高密封的效果。但上述工艺较为繁复，且套管尺寸需要根据不同连接件开模具定制，成本较高。
此外，以上专利文献所述的连接方法也都不能直接用于连续纤维增强的套管材料，受限于套管材料的本身特征和胶结、接合方法，最终得到的套管强度和对整体制件的增强作用也远远低于连续纤维增强的套管材料，不能满足日益发展的社会对轻质高强低成本易成型材料的需求。
综上，要发展新型的部件连接方法，需要向满足低成本、高效率制备高性能的复杂结构制件的需求的方向发展。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种套管连接方法及制件，通过利用连续纤维增强织物套管作为增强体和连接材料，将连续纤维编织成具有管形的织物，套在需要连接的两个或多个部件上，并与树脂复合及固化，得到的粘结在部件上的复合材料套管不仅能对各部件起到连接作用，而且可作为一种增强结构使用。本发明的套管连接方法简化了复杂结构的成型，节省模具和制件成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种套管连接方法，所述连接方法具体步骤有如下方式1或方式2：
方式1：
(1-1)将待连接的部件连接在一起；
(1-2)将连续纤维增强织物套管套到连接好的部件上，至少覆盖连接部位，捋平连续纤维增强织物套管；
(1-3)在连续纤维增强织物套管外涂覆树脂或加胶膜，涂覆的树脂或胶膜的量至少能完全浸润连续纤维增强织物套管；
(1-4)依次铺覆所需要层数的连续纤维增强织物套管和树脂；
(1-5)最后覆盖脱模布，利用真空袋压方法使浸渍树脂的连续纤维增强织物套管成型固化，或者利用加热可收缩的热塑性收缩带加压、随后在树脂的固化工艺温度下使浸渍树脂的连续纤维增强织物套管固化并紧密粘结于部件表面；
(1-6)冷却后拆除真空袋或冷却后拆除热塑性收缩带，得到连接好并增强的制件。
方式2：
(2-1)将待连接的部件连接在一起；
(2-2)将连续纤维增强织物树脂预浸料套管套到连接好的部件上，至少覆盖连接部位，捋平连续纤维增强织物套管；
(2-3)依次铺覆所需要层数的连续纤维增强织物树脂预浸料套管；
(2-4)最后覆盖脱模布，利用真空袋压方法使浸渍树脂的连续纤维增强织物套管成型固化，或者利用加热可收缩的热塑性收缩带加压、随后在树脂的固化工艺温度下使浸渍树脂的连续纤维增强织物套管固化并紧密粘结于部件表面；
(2-5)冷却后拆除真空袋或冷却后拆除热塑性收缩带，得到连接好并增强的制件；
进一步地，上述步骤(1-2)和(1-3)的顺序可以互换，上述步骤(2-2)和(2-3)的顺序可以互换；
进一步地，所述连续纤维为碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维或植物纤维的一种或多种；
进一步地，所述连续纤维增强织物套管的制作方式为针织方式、梭织方式、编织方式；组织形式为平纹、斜纹或缎纹；
进一步地，所述树脂为环氧树脂、双马树脂、聚酯树脂或氰酸酯树脂；
进一步地，，步骤(1-1)及(2-1)中所述的待连接的部件材料与所述连续纤维增强织物套管相同或不同；
进一步地，所述待连接的部件为管和接头；
进一步地，，所述步骤(1-2)及(2-2)中连续纤维增强织物套管包覆各个连接部件的连接部位的部分表面或整个表面；
进一步地，各连接部件具有辅助相互连接的连接卡槽。
本发明还公开了如上述的套管连接方法得到的制件。
本发明方法具有如下优点：
本发明技术方案的核心是设计了一种复合材料套管连接部件的方法并制备得到相应的制件，利用连续纤维织物套管可高度变形的优点，得到纤维在接头上、在制件上连续分布且连接良好的增强复合材料，不仅能够对不同的组件起到良好的连接作用，而且可以增强部件和整个复合材料的结构力学性能。
本发明的技术方案利用需要连接的各部件作为最终制件的芯模，节省了模具的开发，充分利用了织物套管可变形的优点，不仅可使不同的部件连接良好，还由于套管本身形成的复合材料的承力结构作用而可以作为主承力结构，降低生产成本，简化了制件工艺。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本发明技术方案的实施过程如下：
(1)将两根长20cm、外径5cm、壁厚为1mm的碳纤维复合材料直管相对接在一起，打磨使表面粗糙；
(2)取直径为5cm、长10cm、厚0.125mm的连续T300碳纤维缎纹织物套管，再将碳纤维缎纹织物套管略压缩，撑大内径，随后套到碳纤维直管上，捋平织物后使两管上分别有5cm长的织物覆盖在管上；
(3)取一层面密度为碳纤维缎纹织物套管的30％～35％的环氧树脂胶膜，胶膜大小至少能够完全覆盖碳纤维套管所要包覆的接头区域，将胶膜铺贴在套管接头套管要包覆的区域；
(4)同一位置再按同样方法依次铺贴两层环氧树脂胶膜和两层碳纤维缎纹织物套管；
(5)在铺好的套管上覆盖脱模布，使其完全包覆接头区域；利用真空袋压方法、按树脂固化工艺使树脂浸渍碳纤维织物套管并成型固化；
(6)冷却后拆除真空袋和铺覆在上的辅助材料，得到连接好并增强的40cm长直管；
(7)步骤5和6亦可将真空袋压方法改成使用热收缩薄膜辅助加压的方法，即在步骤5里，在织物套管外表面覆盖一层聚四氟乙烯脱膜布，再将热收缩膜缠绕在脱膜布外表面，加热至复合材料的固化工艺温度后，热收缩膜收缩加压同时浸渍树脂的碳纤维织物套管固化成为复合材料在步骤6里，冷却后拆除脱膜布、热收缩膜及其覆盖在上面的辅助材料，得到连接好并增强的40cm长直管。
本实施例得到的复合材料制件连接良好，力学强度高，接口不易破坏。
实施例2
(1)取两根弯曲直径为15cm半圆形、管径为3厘米的PMI泡沫圆管，两者可以相对接在一起组成一个圆形；
(2)取一层面密度为增强用T700碳纤维平纹织物或T700碳纤维斜纹织物的30％～35％的环氧树脂胶膜，胶膜大小至少能够完全覆盖碳纤维套管所要包覆的区域，将胶膜铺贴在泡沫整个表面；
(3)取直径为5cm、长55cm、厚0.33mm的连续T700碳纤维平纹织物套管或T700碳纤维斜纹织物套管，再将碳纤维织物套管略压缩，撑大内径，随后套到两截PMI泡沫弯曲圆管上，捋平织物后使碳纤维织物套管在接头处有约7厘米的交叠；
(4)在交叠区域覆盖一层环氧树脂胶膜，形成一个环形的内芯为PMI泡沫，外部包覆碳纤维织物和环氧树脂的预成型件；
(5)在铺好的套管上覆盖脱模布，使其完全包覆接头区域；利用真空袋压方法、按树脂固化工艺使树脂浸渍碳纤维织物套管并成型固化；
(6)冷却后拆除真空袋和铺覆在上的辅助材料，得到连接好的并增强的环形的内芯为PMI泡沫，外部包覆一层连续碳纤维增强的环氧树脂复合材料制件；
(7)步骤3中亦可用等尺寸的T700碳纤维环氧树脂预浸料织物套管，其编织方式为平纹或斜纹，树脂含量为30％～35％，在改用预浸料套管后，不再需要在步骤2和步骤4中另外铺贴环氧树脂胶膜。
(7)步骤5、6所使用的真空袋压成型方法也可以用实施1中所述的热收缩薄膜辅助加压成型的方法。
本实施例得到的复合材料重量轻，承力主要依靠外面的复合材料连接套管，亦即利用本方法直接得到了内部填充PMI泡沫的环形碳纤维复合材料管件。
实施例3
本发明技术方案的实施过程如下：
(1)将两根长20cm、外径5cm、壁厚为1mm的碳纤维复合材料直管相对接在一起，打磨使表面粗糙；
(2)取直径为5cm、长10cm、厚0.125mm的S2玻璃纤维平纹织物套管，再将碳纤维平纹织物套管略压缩，撑大内径，随后套到碳纤维直管上，捋平织物后使两管上分别有5cm长的织物覆盖在管上；
(3)取一层面密度为S2玻璃纤维平纹织物套管的25～30％的环氧树脂胶膜，胶膜大小至少能够完全覆盖碳纤维套管所要包覆的接头区域，将胶膜铺贴在套管接头套管要包覆的区域；
(4)同一位置再按同样方法依次铺贴两层环氧树脂胶膜和两层S2玻璃纤维平纹织物套管；
(5)在铺好的套管上覆盖脱模布，使其完全包覆接头区域；利用真空袋压方法、按树脂固化工艺使树脂浸渍玻璃纤维织物套管并成型固化；
(6)冷却后拆除真空袋和铺覆在上的辅助材料，得到连接好并增强的40cm长直管；
(7)本实施例中亦可将S2玻璃纤维平纹织物套管改成S2玻璃纤维斜纹织物环氧树脂预浸料套管，尺寸同无树脂套管，并在各步骤里面不再铺贴环氧树脂胶膜；
(8)本实施例中的步骤1的碳纤维复合材料直管亦可以改成玻璃纤维复合材料直管，其他步骤不变。
本实施例得到的复合材料制件连接良好，力学强度高，接口不易破坏。
实施例4
(1)取两根弯曲直径为15cm半圆形、管径为3厘米的PMI泡沫圆管，两者可以相对反接在一起组成一个S形；
(2)取一层面密度为碳纤维平纹织物的33％～40％的聚酯胶膜，胶膜大小至少能够完全覆盖碳纤维套管所要包覆的区域，将胶膜铺贴在泡沫整个表面；
(3)取直径为5cm、长55cm、厚0.33mm的连续T300碳纤维平纹织物套管，再将碳纤维织物套管略压缩，撑大内径，随后套到两截PMI泡沫弯曲圆管上，捋平织物后使碳纤维织物套管在接头处有约7厘米的交叠；
(4)在交叠区域覆盖一层聚酯胶膜，形成一个S形的内芯为PMI泡沫，外部包覆碳纤维织物和环氧树脂的预成型件；
(5)在铺好的套管上覆盖脱模布，使其完全包覆接头区域；利用真空袋压方法、按树脂固化工艺使树脂浸渍碳纤维织物套管并成型固化；
(6)冷却后拆除真空袋和铺覆在上的辅助材料，得到连接好的并增强的环形的内芯为PMI泡沫，外部包覆一层连续碳纤维增强的聚酯复合材料制件。
本实施例得到的复合材料重量轻，承力主要依靠外面的复合材料连接套管，亦即利用本方法直接得到了内部填充PMI泡沫的S形碳纤维复合材料管件。
实施例5
(1)取三根长20cm、边长1cm、壁厚为1mm的碳纤维复合材料正方形直棒，直棒两端有凹槽和卡口能让三根直棒相对接在一起，形成一个三角形的复合材料结构件，打磨使表面粗糙；
(2)取直径为1.3cm、长10cm、厚0.125mm的连续T300碳纤维平纹织物环氧树脂预浸料套管三个，预浸料中树脂含量为30～35wt％，再将碳纤维平纹或缎纹织物套管略压缩，撑大内径，随后套到碳纤维直管上，捋平织物后使三棒上分别能有5cm长的织物覆盖在棒上；同一位置再按同样方法依次铺贴三层碳纤维平纹织物环氧树脂预浸料套管；
(3)将三根直棒相互卡接，形成一个牢固的三角形结构，露出的5厘米长的预浸料套管套接到直棒的另一端，如此三角形结构的三个连接处都覆盖10co长的预浸料套管，连接头两侧均覆盖5cm；
(5)在铺好的套管上覆盖脱模布，使其完全包覆接头区域；利用真空袋压方法、按树脂固化工艺使浸渍树脂的碳纤维织物套管成型固化；
(6)冷却后拆除真空袋和铺覆在上的辅助材料，得到连接好并增强的边长为20cm、每一边为正方形直棒的等边三角形碳纤维复合材料制件；
本实施例得到的复合材料制件连接良好，力学强度高，接口不易破坏。
实施例6
本发明技术方案的实施过程如下：
(1)将两根长20cm、外径5cm、壁厚为1mm的玻璃纤维直管相对接在一起，打磨使表面粗糙；
(2)取直径为5cm、长10cm、厚0.125mm的S2玻璃纤维平纹织物套管，再将玻璃纤维平纹织物套管略压缩，撑大内径，随后套到玻璃纤维直管上，捋平织物后使两管上分别有5cm长的织物覆盖在管上；
(3)取一层面密度为S2玻璃纤维平纹织物套管的25～30％的环氧树脂胶膜，胶膜大小至少能够完全覆盖玻璃纤维套管所要包覆的接头区域，将胶膜铺贴在套管接头套管要包覆的区域；
(4)同一位置再按同样方法依次铺贴两层环氧树脂胶膜和两层S2玻璃纤维平纹织物套管；
(5)在铺好的套管上覆盖脱模布，使其完全包覆接头区域；利用真空袋压方法、按树脂固化工艺使树脂浸渍玻璃纤维织物套管并成型固化；
(6)冷却后拆除真空袋和铺覆在上的辅助材料，得到连接好并增强的40cm长直管；
(7)本实施例中亦可将S2玻璃纤维平纹织物套管改成S2玻璃纤维斜纹织物环氧树脂预浸料套管，尺寸同无树脂套管，并在各步骤里面不再铺贴环氧树脂胶膜；
本实施例得到的复合材料制件连接良好，力学强度高，接口不易破坏。
实施例7
本发明技术方案的实施过程如下：
(1)将两根长20cm、外径5cm、壁厚为1mm的芳纶纤维直管相对接在一起，打磨使表面粗糙；
(2)取直径为5cm、长10cm、厚0.125mm的芳纶纤维平纹织物套管，再将芳纶纤维平纹织物套管略压缩，撑大内径，随后套到芳纶纤维直管上，捋平织物后使两管上分别有5cm长的织物覆盖在管上；
(3)取一层面密度为芳纶纤维平纹织物套管的25～30％的氰酸酯树脂胶膜，胶膜大小至少能够完全覆盖芳纶纤维套管所要包覆的接头区域，将胶膜铺贴在套管接头套管要包覆的区域；
(4)同一位置再按同样方法依次铺贴两层氰酸酯树脂胶膜和两层芳纶纤维平纹织物套管；
(5)在铺好的套管上覆盖脱模布，使其完全包覆接头区域；利用真空袋压方法、按树脂固化工艺使树脂浸渍芳纶纤维织物套管并成型固化；
(6)冷却后拆除真空袋和铺覆在上的辅助材料，得到连接好并增强的40cm长直管；
(7)本实施例中亦可将芳纶纤维平纹织物套管改成芳纶纤维斜纹织物氰酸酯树脂预浸料套管，尺寸同无树脂套管，并在各步骤里面不再铺贴氰酸酯树脂胶膜；
本实施例得到的复合材料制件连接良好，力学强度高，接口不易破坏。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。