局部热处理对钢-钛自冲铆接头力学性能的影响.pdf

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1、·120·材料导报B：研究篇2015年5月(下)第29卷第5期局部热处理对钢一钛自冲铆接头力学性能的影响卢毅，何晓聪，王医锋，刘福龙，张越(昆明理工大学机电工程学院，昆明650500)摘要对钢一钛自冲铆接头进行局部热处理，并对已热处理和未热处理的接头进行拉剪实验，对比分析局部热处理对钢一钛自冲铆接头的静强度、能量吸收、失效模式和失效机理的影响。结果表明：淬火对钢一钛自冲铆接头的静强度有很大提高作用，对其能量吸收有减小作用；未淬火的钢一钛自冲铆接头失效模式为上板与铆钉分离且上板被撕裂，上板的断口形貌为典型韧性断裂特征；淬火后的钢一钛自冲铆接头失效模式为上板与铆钉分离且铆钉被拉断，铆钉

2、的断口形貌为典型的沿晶断裂特征。关键词自冲铆钛合金热处理拉剪实验断口形貌中图分类号：TG447文献标识码：ADOI：10．11896／j．issn．1005-023X．2015．10．028EffectofLocalHeatTreatmentontheMechanicalPropertiesofSteel—TitaniumSelf-piecingRivetedJointsLUYi，HEXiaocong，WANGYifeng，LIUFulong，ZHANGYue(FacultyofMechanicalandElectricalEngineering，KunmingUniversity

3、ofScienceandTechnology，Kunming650500)AbstractLoca1heattreatmentwasusedtotreatthesteel—titanium(S-T)self-piecingrivetedjoints，thetensilesheartestwasappliedtOtestthetreatedandnottreatedioints，andeffectofthelocalheattreatmentonthestaticstrength，energyabsorbing，failuremodeandfailuremechanismoftheT

4、jointswerecomparativelyanalyzed．Theresultsshowedthatthestaticstrengthofthejointswasimprovedbyquenching，theenergyabsorbingofthejointswasreducedbyquenching．ThefailuremodeoftheS-Tjointsnotbeingquenchedwastheuppersheetseparatingfromtherivetwiththesheetcracking，andthefracturemorphologyoftheuppershe

5、etpresentedductilefracturefeature．ThefailuremodeoftheS-Tjointsbeingquenchedwastheuppersheetseparatingfromtherivetwiththerivetcracking，andthefracturemorphologyoftheuppersheetpresentedintercrystallinefracturefeature．KeywordsSPR(self-piercingriveting)，titaniumalloy，heattreatment，tensilesheartest，

6、fracturemorpho-l0gy研究，以便自冲铆技术能更好地运用于实际制造生产。邢保0引言英等[4-6]通过对自冲铆接头进行拉伸一剪切试验，细致地分析随着轻量化结构需求量在汽车及航空制造业中的增长了自冲铆接头的成形机理和失效机理等力学性能。Eckstein及难以或不能焊接的轻质材料的大量使用，自冲铆(sPR)技等E7,8]进一步运用试验和模拟的方法研究了自冲铆接头失效术在过去2O年中取得了突破性的进展。自冲铆采用冲头将特征及不同拉伸速率对接头静强度的影响。但是在很多场一个特制半空心铆钉压入板材，刺穿上板，在凹模作用下铆合中，结构的强度等性能需要得到更大改善，这使得学者们钉脚在

7、下板中展开，获得牢固的机械内锁结构从而将上板和采用热处理的方式来进一步提升接头的力学性能。刘福龙下板连接在一起。图1为一条典型的自冲铆过程载荷位移等lg明运用火焰淬火的方式对压印接头进行局部热处理，结关系曲线，其反映了自冲铆连接过程中夹持过程、穿刺过程果表明压印接头的静强度得到了很大的提高。赵大伟和连接过程的实际情况[1]。自冲铆有如下优势：可有效连接等~1112]研究了TC4及TA15钛合金焊接接头热处理对其组多层、有镀层的同种或异种板材和厚度差异过大及难以采用织及