一种确定低延性材料自冲铆接的铆接温度、铆接速度的方法

摘要

一种确定低延性材料自冲铆接的铆接温度、铆接速度的方法，通过确定材料的伸长率、强度变化曲线等步骤，快速确定材料的铆接温度和铆接速度，确保材料获得高强度自冲铆接接头，减少材料自冲铆接工艺探索实践，降低合金铆接成本；是一种新型、简便的低延性材料自冲铆接预热温度和铆接速度确定方法。

主权项

1.一种确定低延性材料自冲铆接的铆接温度、铆接速度的方法，其特征在于，步骤如下：1)根据自冲铆接机的铆接速度范围，确定铆接速度与应变速率对应关系；2)对低延性材料在不同温度下进行步骤1)中不同应变速率的拉伸试验，确定低延性材料在一定温度和铆接速度范围内的伸长率；3)对低延性材料在不同温度下进行步骤1)中不同应变速率的拉伸试验，确定低延性材料在一定温度和铆接速度范围内的抗拉强度变化曲线；4)根据式I计算材料在步骤2)、3)对应铆接温度以及铆接速度条件下的Zener-Holloman参数；$Z=\stackrel{·}{ϵ}\exp \left(\frac{Q}{\mathrm{RT}}\right)············I$其中Q为铆接材料的再结晶激活能，Jmol^-1；R为气体常数8.3144，Jmol^-1K^-1；T为铆接温度，K为铆接速度，s^-1；绘制铆接温度、铆接速度联合作用下的材料抗拉强度和伸长率以及Zener-Holloman参数关系图，记作图A；5)根据自冲铆接设备的铆接力，确定铆接时的门槛强度，所述的门槛强度通过式II计算得到；$\left[{\sigma }_b\right]=\frac{4P}{4\mathrm{\pi \mu }{D}_0{L}_0+\pi D_0^2}\left(\mathrm{MPa}\right)············\mathrm{II}$式中，P为自冲铆接设备的铆接力，μ为低延性材料的摩擦系数，D₀为铆钉腿部的直径，L₀为铆钉长度；6)根据Zener-Holloman参数与材料的抗拉强度、伸长率的关系以及门槛强度，将图A分为三个区域：伸长率急剧增加而抗拉强度降低的区域(Ⅰ)；伸长率最大且基本恒定而材料的抗拉强度下降的区域(Ⅱ)；伸长率与抗拉强度都降低的区域(Ⅲ)；其中区域(Ⅰ)、(Ⅱ)以材料的伸长率最大而强度接近门槛强度的线为分界线；区域(Ⅱ)、(III)以材料的伸长率最大而强度为门槛强度的60％的线为边界线；区域(Ⅱ)内对应的铆接温度、铆接速度即为合适的铆接温度、铆接速度的范围。