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热塑性复合材料基于其对民用航空飞行器的轻量化、高性能化和环保化发挥着极其重要的作用,被认为是一种很有发展前途的新型先进航空材料,其结构高效可靠的连接是其进一步广泛应用的重要保障。针对碳纤维增强聚苯硫醚复合材料层合板,探讨感应焊接工艺参数对焊接接头性能的影响规律,获取最佳焊接工艺参数,确定焊接质量控制窗口,对经不同湿热处理焊接试样的性能演化进行系统研究。首先,通过DOE实验设计对CF/PPS层合板感应焊接工艺参数进行优化计算分析,得出在焊接功率为2.0kW、焊接压力为1.5MPa、焊接时间为3.0min条件下,焊接接头剪切性能最佳,最佳焊接工艺参数焊接接头的单搭接剪切强度约为13.25MPa;此外焊接接头剪切强度随着焊接工艺参数的增加,均呈现先增大后减小的变化趋势,在最佳焊接工艺参数下,焊接接头结合紧密,呈现出高剪切强度,而在过低或过高焊接工艺参数下,焊接接头结合较差,剪切强度较低。然后,对CF/PPS层合板感应焊接接头的失效断口进行分析,结果表明:高剪切强度焊接接头断口处不锈钢网被撕裂,被焊接层合板焊接界面纤维出现拔出断裂,PPS树脂有显著的塑性形变,其主要失效形式为层间失效;低剪切强度焊接接头的失效形式主要为界面失效。同时结合方差分析结果(焊接功率/焊接时间的交互作用对焊接接头的剪切性能有显著影响),设计并确定了焊接质量控制窗口,选取焊接处理窗口区域I内的工艺条件可以保证接头剪切强度达到层合板母材层间剪切强度的73%~88%左右。最后,从化学结构、剪切性能、破坏机制等方面研究了湿热环境对CF/PPS层合板感应焊接接头性能的影响,结果表明:吸湿前后PPS树脂未发生化学变化;室温环境下,随着吸湿时间的增加,不锈钢网/树脂基体/碳纤维界面处的湿应力不断增大,削弱了焊接接头界面结合性能,焊接接头剪切强度逐渐下降,与干态焊接接头相比分别降低了15%、18%、23%、32%和38%;120℃环境下,各吸湿时间焊接接头剪切强度的下降率分别为12%、15%、22%、37%和44%,高温高湿条件下不锈钢网/树脂基体/碳纤维界面处热应力和湿应力较大,加剧了对界面结合性能的损伤,界面脱粘为焊接接头主要的破坏形式,导致接头剪切强度显著下降。