先进的树脂基复合材料在航空航天等领域有着广阔的应用。新一代战机的树脂基复合材料用量已占结构质量的25%～30%，主要用于机身、机翼蒙皮、壁板等。树脂基分为热固性树脂和热塑性树脂两大类。树脂基复合材料的焊接一般是针对热塑性树脂而言的。
1.热固性树脂基复合材料的连接
热固性树脂的成形是在一定温度下加入固化剂后通过交联固化反应，形成三维网络结构。由于这是一个不可逆过程，因此固化后的结构不能再溶解和熔化。热固性树脂基复合材料的聚合物基体为胶连结构，在高温下不仅不能熔化，还会因炭化而被破坏，所以这类材料不能进行熔焊，只能采用机械固定和胶接的方法进行连接。
2.热塑性树脂基复合材料的连接
热塑性树脂的高分子聚合物链是通过二次化学键结合在一起的，当加热时二次化学键弱化或受到破坏，于是这些聚合物键能自由移动和扩散，热塑性树脂基体变为熔融状态。因此，这类树脂可反复加热熔融和冷却固化。这就使得这类材料可以在一定的温度和压力下进行热成形加工，还可以通过熔焊方法进行连接。
（1）热塑性树脂基复合材料的熔化特点 热塑性树脂基分为两类：一类是无定形的非晶态热塑性树脂基，另一类是半结晶态的热塑性树脂基。这两类树脂基的熔化连接临界温度是不同的。
对于无定形的非晶态热塑性树脂基复合材料，非晶区内高分子链是无序排列的。非晶态树脂基的熔化连接临界温度为其玻璃化转变温度Tg。
对于半结晶态的热塑性树脂基，同时具有非晶区和结晶区两部分，结晶区内高分子链段是紧密堆积的，原子密集到足以形成结晶的晶格。半结晶态树脂基的熔化连接临界温度为晶体熔化温度Tm。但是，这两类热塑性树脂基的熔化连接温度上限都不能超过其热分解温度。
大多数适于连接热塑性塑料的方法也能用于连接热塑性树脂基复合材料，其连接过程类似于塑料的连接。一般是将树脂基复合材料加热到熔融的流动状态，并加压进行连接。树脂基复合材料中由于有增强纤维或晶须，会影响加热熔化连接时的热过程、熔融树脂的流动和凝固后的致密性，因此连接时的加压尤为重要，这有助于促使界面紧密接触、高分子链扩散和消除显微孔洞等。熔化连接的冷却速度也影响接头的性能，因为冷却速度会影响晶体的比例，较高的晶体比例会降低复合材料的韧性。
（2）热塑性树脂基复合材料的连接方法 树脂基复合材料比较常用的连接方法有热气焊、热板焊（包括电阻或感应加热焊）、红外或激光焊、超声波焊等。
1）热气焊。热气焊是采用热气流加热树脂基复合材料的连接方法。由于采用热气流作为热源，是一种非常灵活的连接方法，不受被连接面形状的限制，还可以外加填充材料实现两部件的连接，适用于低熔化温度、变几何形状、小体积部件的树脂基复合材料的焊接。但这种方法的连接速度慢，焊接面积小。在连接增强的树脂基复合材料时，很难通过增加连接面积达到补强的作用，从而影响接头的承载能力。
2）热板焊。热板焊（包括电阻或感应加热焊）又称为热工具焊，是应用较广泛的一种树脂基复合材料的连接方法。这种方法的加热过程与低温钎焊时的电烙铁加热类似，通过加热的介质将热量传给工件，使工件熔化或熔融，然后施加压力完成连接。热板焊的工艺步骤如下：(www.xing528.com)
①表面处理。对于热塑性树脂基复合材料，由于表面涂有脱模剂，表面处理是很重要的。一般地，脏污的连接处表面可以用机械打磨或化学方法进行处理。
②加热和加压。先将作为热源的热板放置在被连接的工件之间，使被连接面直接与热板接触，将两个需要连接的表面加热软化，然后迅速移出热板，同时对被连接工件加压，使分子充分扩散，最终达到实现连接的目的。由于热板与连接表面直接接触加热，因此焊接效率比较高，一次能很快地将整个连接表面加热和连接。焊接加热时须对工件给予适当的支撑，以减小变形等不必要的影响。
③分子间扩散。结合表面间的分子扩散和分子链间的缠绕对接头强度有明显的影响。对于非晶态聚合物，扩散时间依赖于材料温度和玻璃化温度的差别；对于半晶态聚合物，分子间的扩散只有超过熔化温度才会发生，因此熔化温度明显高于玻璃化温度，但扩散时间很短。
④冷却。冷却是焊接工艺的最后一步，这时热塑性树脂基重新硬化——保持工件和连接结构一体化。冷却过程中所加载荷一定要保持到基体材料足以抵抗软化和扭曲为止。在这一步，半晶态基体重新结晶并形成了最终的微观结构。
由于被焊工件直接与热板接触，容易造成工件与热板的粘连。为了防止其粘连，可在金属热板表面涂敷聚四氟乙烯涂层；对于高温聚合物，可采用特制的青铜合金板以减少粘连。采用非接触热板加热也可以防止粘连，但是须提高加热板的温度，依靠对流和辐射加热被连接件的表面。
热板加热焊接对被焊工件形状的适应性差，由于受到加热面形状和尺寸的限制，这种方法适合于形状单一的小部件的大批量生产。这种连接方法不适于高导热性增强相的复合材料（如碳纤维复合材料），因为热板抽出后，被连接件在对中和加压之前表面温度下降很快，无法进行可靠的连接。
红外和激光焊用红外光或激光直接照射热塑性树脂基复合材料的连接表面（由于电磁辐射被表面吸收而加热），将其迅速加热到熔融状态，然后对工件快速加压，直至凝固冷却。这一过程类似于热板焊，只是加热的方式不同。
电阻加热焊是将电阻加热元件插入到被连接件表面之间，通电后电阻元件产生热量而实现焊接的。加热结束后并不将电阻加热元件抽出，而是直接加压，连接结束后加热元件留在接头内部，成为接头的一个组成部分。因此，这种焊接方法要求植入的加热元件与树脂基复合材料具有良好的相容性，并且能很好地结合在一起。
感应加热焊与电阻加热焊的区别在于产生热量的原理不同。电阻加热是直接通入电流，依靠电阻热加热工件。感应加热焊接时，将加热元件嵌入被连接件表面间，根据磁场感应产生的涡流来产生热量。感应焊接所用的加热元件一般是金属网或含有弥散金属颗粒的热塑性塑料膜，这种方法可用来连接非导电（或导电）纤维复合材料。对于导电纤维复合材料，应在连接表面间放入比增强纤维导电性好的加热元件，使界面优先加热。
3）超声波焊。与金属材料的超声波焊相同，依靠超声波振动使被连接件表面的凹凸不平处产生周期性的变形和摩擦，并产生热量导致其熔融而实现连接。为了改善材料的焊接性和加速熔化，通常人为地在连接表面制造一些凸起。为了将超声波能量施加到待焊构件上，振动声波极和底座之间应加一定的压力，必要时还需放大振幅。冷却时仍需施加压力，以保证获得成形良好的接头。超声波焊接接头的强度不仅取决于选择的超声波能量、压力，还与接头形式有关。采用超声波焊接较小的热塑性树脂基复合材料时，接头强度可达到压缩模塑零件的强度。用断续焊和扫描焊两种超声波焊工艺连接大件时，接头强度为压缩模塑的80%。
超声波焊是一种较好的连接热塑性树脂基复合材料的方法。这种方法便于实现机械化和自动化，并有可能通过对焊缝质量的监测实现焊接过程的闭环控制。
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