纤维增强树脂复合材料拥有高强、轻质、耐腐蚀、抗疲劳、吸波隐身等优异的性能，在航空航天、军工、汽车、化工及电子等先进工业领域得到广泛的应用。按树脂基体性质可以将纤维增强树脂复合材料分为两大类，即热固和热塑性树脂基复合材料；两者相比，热塑性树脂基复合材料具有：（1）韧性好，疲劳强度高，冲击损伤容限高；（2）预浸料和热塑性树脂存储没有期限要求；（3）热成型工艺性好，成型周期短，生产效率高；（4）边角料或废料可再熔融成型或回收利用，环境友好。

因此热塑性树脂基复合材料随着工业技术发展越来越受到青睐。以聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚苯硫醚(pps)和聚醚酰亚胺(PEI)等为代表的高性能热塑性树脂基复合材料的出现，为航空航天结构材料选材提供了富有竞争性的解决方案，且随着产品线的延伸和技术成熟度的不断提高，高性能热塑性复合材料在航空航天结构材料体系中的地位越来越重要，并逐渐打破以环氧及双马等为代表的传统热固性树脂基复合材料的垄断地位。

航空结构大而复杂，在制造和装配时需要通过连接技术将不同的部件连接在一起来实现，因此需要可靠、自动化和经济的连接技术。机械连接是目前航空结构的主要连接方法，具有制造工艺简单、厚度方向起到增强作用和便于拆装等优点；但是也引入许多问题，特别是因为钻孔存在应力集中、孔边分层、纤维损伤、重量增加和热膨胀系数不匹配等。胶接连接使连接应力集中最小化，具有优越的抗疲劳性能，但是，胶接需要严格的表面处理，对污染和环境非常敏感（如粉尘、水分和加工油污等），胶粘剂有存储寿命、胶接工艺复杂和周期长等问题。

热塑性树脂基复合材料具有可焊性，其焊接已被认为是热塑性复合材料连接的有效替代技术，利用热塑性复合材料焊接可以在很大程度上消除这些问题。最具潜力的焊接方法主要有超声波焊接、感应焊、电阻焊和激光焊等。

目前，热塑性复合材料焊接在国外已经有较长的研究历程，且相应成果已经成功应用于民用客机及战斗机结构中[2]，而国内热塑性复合材料的制造及相应技术尚处于起步阶段。因此，本文针对航空结构用碳纤维增强聚苯硫醚（CarbonFiberReinforcedPolyphenyleneSulfide,简称：CF/聚苯硫醚）热塑性复合材料，采用CF/聚苯硫醚混编织物电阻元件对其织物层压板进行电阻焊接；电流、压力和加热时间是电阻焊接的重要工艺参数，采用正交实验、Taguchi方法和方差分析(ANOVA)研究分析CF/聚苯硫醚热塑性复合材料电阻焊接最佳工艺参数和其对接头强度的影响，同时对其焊接接头单搭接剪切强度和断口进行测试分析，获取其失效机理。该方法也是热塑性复合材料焊接技术的有益探索。

结果表明：对航空结构用碳纤维/聚苯硫醚（CF/聚苯硫醚）热塑性复合材料层压板通过植入CF/聚苯硫醚混编织物电阻元件进行电阻焊接技术研究。

（1）采用植入CF/聚苯硫醚混编织物电阻元件对CF/聚苯硫醚层板进行电阻焊接，工艺简单、设备成本低，焊接接头无异质材料引入，无明显应力集中。

（2）Taguchi方法可用于CF/聚苯硫醚电阻焊接工艺参数设计与优化分析中，优化预测得最佳焊接工艺参数为：电流为12A，压力为1.5MPa，时间为30min，剪切强度为18.07MPa；采用该参数验证CF/聚苯硫醚层板焊接剪切强度为17.88MPa，与其预测结果相近。方差分析得CF/聚苯硫醚层压板电阻焊接工艺参数电流贡献率最高，为83.37%，其次是时间，为9.55%，压力贡献率为6.02%；

（3）CF/聚苯硫醚层压板电阻焊接接头横截面和剪切断口观察分析表明：最佳参数焊接试样（H-LSS）焊接接头界面结合良好，CF/聚苯硫醚混编织物很好融合进焊缝，剪切失效主要失效形式为层间失效。较低剪切强度试样（L-LSS）焊接接头失效形式主要为界面脱粘失效。

（4）电阻焊接技术可以推广于商业和工业任何类型热塑性复合材料的连接。