鋁鋼異種金屬SPR鉚接工藝及裂紋形成機(jī)理研究.pdf

1、隨著節(jié)能減排的推行，以飛機(jī)和汽車為代表的交通運(yùn)輸行業(yè)在其生產(chǎn)制造中開始使用各種新型薄板材料，以此來實(shí)現(xiàn)機(jī)身和車身的輕量化。傳統(tǒng)的連接方式無法滿足新型接頭的性能要求，SPR自沖鉚接工藝憑借其特有的機(jī)械連接優(yōu)勢而備受矚目，從而得到了廣泛的應(yīng)用。
　　本文以鋁鋼異種金屬板材 SPR自沖鉚接為研究對(duì)象，圍繞鉚接速度和鉚接裂紋這兩個(gè)主題展開研究。選擇0.65mm低碳鋼+2mm6000鋁合金、0.65mm低碳鋼+2.5mm鑄鋁兩種板材搭接方式

2、，按照板材→鉚釘→模具的設(shè)計(jì)思路，為待鉚接板材選定合適的鉚釘和鉚接設(shè)備。
　　針對(duì)0.65mm低碳鋼+2mm6000鋁合金搭接接頭，通過金相分析、硬度測試、力學(xué)測試等手段來觀察不同鉚速下接頭的成形性能，分析鉚速對(duì)自沖鉚接接頭質(zhì)量影響的機(jī)理。試驗(yàn)表明，在鉚速的影響下，設(shè)備沖壓載荷峰值和動(dòng)能的變化以及應(yīng)變速率的不同是影響接頭成形性能的主要原因。鉚速的大小影響接頭處板材的加工硬化程度和接頭的底切量，從而影響了接頭的失效模式。
　　

3、針對(duì)0.65mm低碳鋼+2.5mm鑄鋁板材搭接接頭，展開自沖鉚接接頭裂紋形成機(jī)理研究。通過在光鏡和電鏡下對(duì)接頭鑄鋁板材內(nèi)的裂紋進(jìn)行觀察，分析總結(jié)了裂紋的形貌及形成位置。借助模擬的手段對(duì)鉚接過程中板材及鉚釘各處的變形進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)應(yīng)力主要集中在鉚釘腿部尖端以及與鉚釘接觸部位的變形板材處，高應(yīng)變主要集中在鉚釘腿部尖端周圍，而應(yīng)力應(yīng)變集中的位置正是裂紋形成并擴(kuò)展的位置。
　　通過鉚接前對(duì)鑄鋁板材進(jìn)行退火熱處理來提高板材的塑性變形能力，從