钛合金结构干涉配合铆接工艺研究.pdf

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1、学术论文RESEARCH钛合金结构干涉配合铆接工艺研究StudyonInterference-FitRivetingProcessonTitaniumAlloyStructure西北工业大学方俊曹增强中航工业成都飞机工业（集团）有限责任公司陈允全秦龙刚陈丽丽徐菁[摘要]为提高某型机结构寿命，针对目前钛合合金结构的铆接一般选用钛铆钉。由于钛合金铆钉冷金结构采用普通铆接方法的现状，提出对钛合金结构塑性差、应变率敏感、屈强比高、成形困难，因此实际生采用干涉配合铆接工艺。采用普通锤铆研究了不同产采用热铆。而热铆存在加热不均、接触点易烧蚀、操直径铆钉外伸量和钉孔间隙等工艺参数与干涉量关作不

2、方便等缺点，无法保证飞机铆接的效率和铆接质系，得出φ3.5和φ4钛铌铆钉的最佳钉孔间隙均为量。电磁铆接是一种新型铆接工艺，适合钛合金等屈强[4]（0.08±0.02）mm，以及在该间隙下合适的外伸量为比高、难成形材料铆钉的铆接。我国也已研制成功固（1.2~1.3）d。试验结果表明在该工艺参数下得到较理定式、手持式电磁铆枪，但仍存在一些问题。由于目前想干涉量为0.8%~1.0%且铆接质量良好。的电磁铆枪体积还比较大，对不开敞性结构的铆接有一关键词：钛合金干涉配合铆接工艺定局限性。而传统的气动铆枪体积较小，使用灵活，操[ABSTRACT]Inordertoimprovestructu

3、rallifeof作简单，与其相应的顶铁也可以做成各式各样的形状来acertaintypeofaircraft,inlightofthepresentcondition满足不开敞性结构的铆接需要，目前国内各主要飞机厂ofthecommonrivetingmethodontitaniumalloystructure,广泛使用。钛合金结构的干涉配合铆接目前在我国还it’sproposedtouseinterference-fitrivetingtechnologyfor是一个空白。titaniumalloystructure.Therelationbetweentheamount本文

4、采用锤铆法进行钛合金结构干涉配合铆接工ofinterferenceandprocessparametersincludingdifferent艺研究，通过试验选择合适的干涉配合铆接工艺参数，amountofextendinglengthandclearanceofrivetholeis为实际应用提供依据。studiedusingordinaryhammerriveting.Theresultofcraftexperimentsindicatethatthebestclearanceofφ3.5and1 材料及试验方法φ4niobiumtitaniumrivetholeis(0.0

5、8±0.02)mmand1.1试验材料theappropriateamountofextendinglengthis(1.2-1.3)d.Ex-某型机结构设计选用中航工业成都飞机工业（集perimentalresultsshowthatundertheprocessparameters团）有限责任公司研制的钛铌铆钉，主要有φ3.5mm和theidealinterferenceis0.8%-1.0%andrivetingqualityisφ4mm两种。夹层材料为TC4-M钛合金板。good.1.2试验方法Keywords:Titaniumalloy Interference-fit

6、 Riv-要实现钛合金结构的干涉配合铆接，首先需要确定etingProcess合适的铆接工艺参数。一般铆接工艺参数包括钉孔间DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2015.10.066隙、铆钉外伸量和干涉量。本文采用普通锤铆进行工艺参数研究，铆接方式为正铆。由于锤铆利用铆枪的活塞相对于螺接而言，铆接结构质量轻、适用范围广、费撞击铆钉，在铆钉的另一端由顶铁顶住，使钉杆镦粗，形[1]用低，是目前最为广泛的连接方法之一。在某型飞机成镦头，故选择合适功率的铆枪对铆接质量有很大影结构设计中，为减轻结构重量而大量采用钛合金，从而响。目前应用最普遍的青岛前哨风动工具厂的不同

7、功[2]引起大量钛合金紧固件的采用。干涉配合连接能大率枪式铆枪参数见表1，图1为不同型号的气动铆枪。幅度提高接头疲劳寿命，是目前提高结构疲劳寿命最有由于钛合金成形性差，采用铝铆钉结构铆接用功率的铆[3]效的工艺方法之一，但我国目前飞机制造的干涉配合枪一般难以顺利成形钛铆钉。采用不同功率的铆枪铆铆接工艺仅仅应用在铝合金结构。为满足新机结构长接发现，型号为M0601/4X铆枪提供铆接力过小，铆钉成寿命的设计要求，本文开展了钛合金结构的干涉配合铆形困难，且成形镦头为喇叭形；型号为M09