电磁铆接加载速率对TA1铆钉变形影响研究
2011-04-13于海平邓将华李春峰张铁力孙立强
哈尔滨工程大学学报 2011年3期
于海平,邓将华,李春峰,张铁力,孙立强
(1.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001;2.福州大学 机械工程及自动化学院,福建 福州 350108; 3.首都航天机械公司,北京 100076)
电磁铆接(electromagnetic riveting,EMR)是利用电磁能转化的机械能使金属铆钉发生塑性变形的一种新型铆接工艺.与传统铆接方法相比,EMR技术适于高屈强比、应变速率敏感材料铆钉的铆接;易于实现干涉配合铆接;铆接工艺参数控制精确、接头质量稳定;低噪音、低后坐力,显著改善劳动条件[1-3].
目前,航天航空飞行器向着轻量化、大型化和整体化的方向发展.一方面,限于现有技术条件,新型结构还难以实现完全整体化,不可避免地采用螺接和铆接等机械连接方法.其中,铆接结构适用范围广,使飞行器外表面相对光滑,有利于减小飞行器高速飞行时的空气阻力,因此铆接方法是目前应用最为广泛的机械连接方法之一[4-6].另一方面,新型飞行器制造中将逐渐大量采用钛合金和复合材料结构.考虑到钛和钛合金与复合材料相容性好,飞行器结构中大量采用钛合金紧固件.但是,钛合金材料屈强比高,对应变速率敏感,普通冷铆和热铆方法均难以满足质量和技术要求.已有研究表明[2,7-9]电磁铆接工艺是解决上述问题的有效途径.
20世纪80年代末,Reinhal P G等研究表明,铆模角度对成形质量有显著的影响,不能采用普通的铆接用铆模[10].高加载速率将导致剪切带中的弥散硬化,从而使剪切带内的微硬度增加、塑性……
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