為了探究泡沫金屬夾層對自沖鉚接頭抗壓能力和抗剪能力的影響,分別使用1mm泡沫銅和泡沫鐵鎳作為夾層制作單搭和十字搭自沖鉚接頭,利用MTS拉伸試驗機對試件進行拉剪和剝離試驗,對比接頭的力學(xué)性能,采用掃描電子顯微鏡（SEM）對十字搭泡沫鐵鎳夾層接頭拉脫區(qū)進行分析。結(jié)果表明:5052-泡沫銅-5052接頭的失效載荷和能量吸收值均小于相同搭接形式的5052-泡沫鐵鎳-5052接頭;單搭接頭下板拉伸方向的鉚扣幾乎不撕裂,朝向兩端的撕裂逐漸加劇,泡沫鐵鎳夾層接頭下板與鉚釘中心線重合的位置發(fā)生斷裂;十字搭接頭失效模式為鉚釘先變形擠壓下板,再撕裂鉚扣處面板脫出,釘腳經(jīng)過夾層擠壓的地方時刮擦突出的金屬表面。 

【文章來源】：有色金屬工程. 2020,10(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

單搭接頭示意圖

圖1 單搭接頭示意圖試驗鉚接參數(shù)為預(yù)壓力5MPa，刺穿力15MPa，整形力10MPa，沖頭行程132.46mm，試驗均采用同種下模和鉚釘，鉚釘長5mm，考慮力學(xué)性能的穩(wěn)定性，每組各制備12個試件。

圖3為自沖鉚接頭剖面示意圖，上板與下板受等大反向的力F，同種夾層單搭和十字搭接頭截面相同，因此對單搭接頭進行切割和打磨得到如圖4的截面，采用直觀分析對接頭質(zhì)量進行評價。從圖中可以看出夾層在鉚接過程中受到了壓縮，且被鉚釘切斷的剪切夾層壓縮程度最大，圖3鉚釘腿中心線范圍的泡沫金屬和下板厚度最小，說明鉚接時此處承受的擠壓力最大，是底板的薄弱處。泡沫銅夾層接頭和泡沫鐵鎳夾層接頭的釘頭高度接近，但泡沫鐵鎳夾層接頭的釘腳張開度（0.59mm）和殘余底厚（0.53mm）均小于泡沫銅夾層接頭的釘腳張開度（0.72mm）和殘余底厚（0.61mm），這是因為泡沫金屬的易壓縮性使鉚釘向下的阻力減小，釘腳不易張開，但夾層的添加也增加了鉚釘腿內(nèi)部金屬的體積，促進了剪切金屬向兩端的塑性流動，泡沫鐵鎳被壓縮的比率更大，因此其釘腳張開度小于泡沫銅夾層接頭，同時泡沫鐵鎳的易壓縮性使鉚接后的總板厚變小，增加了鉚釘向下的位移量進而減小了殘余底厚。圖4 接頭剖面

【參考文獻】：
期刊論文
[1]預(yù)腐蝕對夾層結(jié)構(gòu)自沖鉚接頭疲勞特性的影響[J]. 丁文有,何曉聰,劉佳沐,劉洋.  材料導(dǎo)報. 2019(18)
[2]泡沫金屬夾層板自沖鉚接頭的疲勞性能及失效機理[J]. 劉洋,何曉聰,邢保英,鄧聰,張先煉.  材料導(dǎo)報. 2018(14)
[3]泡沫鋁連接件焊接工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 黃本生,趙星,吳序鵬,劉段蘇,曾強.  材料導(dǎo)報. 2017(19)
[4]泡沫鋁在汽車上的開發(fā)應(yīng)用[J]. 王剛,楊紅新,焦孟旺,魏元生,李賀,貢澤飛.  稀有金屬. 2015(07)
[5]泡沫金屬子彈沖擊下多孔金屬夾芯板動力響應(yīng)研究[J]. 宋延澤,王志華,趙隆茂,周志偉.  兵工學(xué)報. 2011(01)



本文編號：3007042