鉚接力對鋁/鋼自沖鉚接頭幾何特性的影響

李建軍 侯平均 賀玉剛 邱然鋒

摘要：以鋁合金為穿孔板、以低碳鋼為鎖緊板，對其進行了自沖鉚連接。觀察、分析了接頭橫斷面幾何特性隨鉚接力的變化。隨著鉚接力的增大，鋁合金與鋼自沖鉚接頭的喇叭口直徑、鉚釘腿展開度、切入量均呈增大趨勢，而下板凸起高度、底角余量則呈下降趨勢。在16～24 kN鉚接力范圍內，鋁合金與鋼自沖鉚接頭的底部厚度變化較小，當鉚接力大于24 kN，底部厚度隨鉚接力的增大突然下降。結果表明：鋁合金與鋼自沖鉚接頭的抗剪載荷隨著鉚接力的增大呈先增大后下降的變化趨勢，鉚接力為24 kN時接頭抗剪載荷達到最大，約為5.88 kN。

關鍵詞：鋁合金;鋼;自沖鉚

0 前言

為了節能減排、保護環境，汽車輕量化已成為全球汽車工業可持續發展的重要課題。在汽車車身中，用鋁合金等輕質材料部分取代鋼鐵材料是汽車輕量化最有效的途徑之一。在汽車車身結構焊裝中，鋁合金與鋼的連接難以避免，但由于鋁合金與鋼在密度、熔點、比熱容、熱導率、線膨脹系數和彈性模量等性能方面相差懸殊，導致二者間以焊接方式來實現連接較為困難。因此，近年來鋁合金與鋼的異種材料連接已成為國內外關注的熱點。

鋁-鐵之間的固溶度較低，采用傳統的熔化焊連接兩種材料時在界面容易發生冶金反應而生成硬脆的Al-Fe系金屬間化合物，從而影響接頭性能[1]。諸多學者分別采用擴散焊[2]、摩擦焊[3-4]、爆炸焊[5]、攪拌摩擦焊[6]、磁脈沖焊[7]以及電阻點焊[8-9]等常用壓力焊方法焊接鋁/鋼異種金屬?！?br>