【摘要】：隨著社會輕量化需求的增加,越來越多的輕質(zhì)高強材料被運用到汽車、航空航天等各領域,鋁鋰合金就是其中一種。鋁鋰合金的廣泛應用對傳統(tǒng)連接技術提出了新的挑戰(zhàn)。本文以1420鋁鋰合金為研究對象,運用新興連接技術對1420合金進行壓印連接和壓-粘復合連接,測定接頭機械性能,分析失效機理,以期為1420鋁鋰合金的有效連接提供新的方法。運用壓印連接技術對1420鋁鋰合金進行同質(zhì)/異質(zhì)組合可行性連接試驗。選取鈦合金(TA1)、銅合金(H62)和鍍鋅鋼(DX52D+Z),進行了 1420-1420、TA1-1420、H62-1420、DX52D+Z-1420及1420-DX52D+Z五種材料組合的壓印連接試驗,證明了 1420鋁鋰合金與其他金屬的可連接性,通過分析接頭截面并對接頭進行靜力學破壞試驗測定接頭強度。選取1420-1420組合和DX52D+Z-1420組合進行壓-粘可行性連接試驗,分別制備單搭壓-粘接頭與T型壓-粘接頭,通過對比相同材料組合的單搭壓印接頭與T型壓印接頭,研究膠層對不同形式壓印接頭靜力學性能、失效模式及能量吸收方面的影響。對接頭典型失效模式進行微觀SEM分析,從微觀角度分析接頭失效的類型及斷口特征。結果表明:粘接劑大大提高了壓印接頭的最大失效載荷、最大失效位移與能量吸收能力,并且改變了接頭的失效模式。粘接劑對T型壓印接頭的影響小于對單搭壓印接頭的影響。對1420-1420壓印接頭與壓-粘接頭進行動態(tài)疲勞試驗,測試兩種接頭在不同應力水平下的疲勞性能,運用三參數(shù)冪函數(shù)表達式擬合接頭疲勞壽命曲線,對比研究兩種接頭的疲勞壽命及疲勞特點。對疲勞破壞后的接頭進行SEM電鏡掃描分析,描述疲勞斷裂的特點,研究疲勞裂紋源的產(chǎn)生及裂紋的發(fā)展過程,從微觀角度分析膠層對壓印接頭疲勞性能的影響。結果表明:壓-粘接頭對疲勞應力水平變化敏感,在低應力狀態(tài)下壓-粘接頭的疲勞壽命優(yōu)于壓印接頭;在較短壽命區(qū)兩種接頭均為頸部斷裂失效,在較長疲勞壽命區(qū),壓印接頭疲勞斷裂位置為下板,壓-粘接頭疲勞斷裂位置為下板壓印點處。兩組疲勞斷口均呈現(xiàn)韌性斷裂與脆性斷裂同時出現(xiàn)的特征。
【圖文】：

１．３．２壓印點的幾何形狀及成型原理逡逑壓印連接所用模具分為圓形模具和矩形模具，所得壓印連接點分別對應圓形逡逑點和矩形點。圓形模具及圓形壓印點如圖１．２所示。在使用圓形模具的壓印連接逡逑工藝過程中，金屬只發(fā)生塑性變形而沒有發(fā)生沖裁斷裂，金屬材料在外力作用下逡逑改變原有平衡狀態(tài)發(fā)生形變并形成新的形狀，遵循金屬沖壓成型基本理論。金屬逡逑材料內(nèi)部由于原子間的相互作用力保持平衡狀態(tài)，維持原有的尺寸和形狀，當受逡逑到外部作用力時，原子間的平衡狀態(tài)被打破，原子位置發(fā)生變化，造成金屬材料逡逑尺寸和形狀的變化，當撤出外力時，若金屬材料恢復原來的狀態(tài)，則發(fā)生彈性變逡逑形，若不能恢復原有狀態(tài)，則發(fā)生塑性變形。在壓印連接過程中，金屬材料先發(fā)逡逑生彈性變形，在外力持續(xù)施加時，發(fā)生塑性變形，當然彈塑性變形均未讓金屬發(fā)逡逑生斷裂。逡逑圓形模具凹模（下模）分為兩類：分體式下模和整體式下模口］

第一章體式下�？涨恍螤詈腕w積一定，在連接過程中，材料的成型效果主要腔的形狀；分體式下模由活動部分和固定部分組成，下模活動部分由彈一起，當收到材料擠壓時，下�；顒硬糠謺蛲鈴堥_，材料得以充分流活動下模分為２、３、４瓣式等，圖示為３瓣式，分體式下模較整體式具有以下優(yōu)勢：１．尺寸更小，相同直徑的壓印點，所用分體式下模的直于整體式下模；２．適應性強，分體式下�？梢耘c更多直徑的凸模（沖頭）用，豐富模具組合；３．可操作用好，分體式下模不需要使用脫模工具，自動化；４．使用壽命長，，分體式下模不易殘留金屬材料碎屑，不易脹裂。逡逑
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG498

【參考文獻】

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本文編號：2561813