碳纤维-铝合金电磁铆接工艺及性能研究

摘要：

目的 研究不同工艺参数下碳纤维-铝合金电磁铆接接头的力学性能.方法 利用电磁铆接技术对直径为Ф5 mm的2A10铝合金铆钉、厚度为2.0 mm的T300碳纤维复合材料和1.8 mm的5182铝合金板料进行铆接,借助金相显微镜和万能试验机对接头的微观形貌和力学性能进行观察和测试.结果 随着电磁铆接放电能量的增加,铆钉镦头高度逐渐减小,直径逐渐增大.具体地,当放电能量从4.0 kJ增加至5.5 kJ时,H/H0(镦头高度/外伸量)从0.36减小至0.17,而D/D0(镦头直径/铆钉直径)从1.25增长到1.68.通过金相观察结果可知,D/D0=1.4,1.5,1.6这3种类型的铆钉镦头均产生了绝热剪切带,其中下剪切带几乎消失,上剪切带较为明显,并且随着D/D0的增大,绝热剪切带越来越明显.力学性能测试结果表明,随着D/D0增加,碳纤维-铝合金电磁铆接接头的剪切性能随之变强,其中D/D0=1.6接头的最大剪切力达到最大.结论 在不同性能指标下,电磁铆接接头的最佳工艺参数有所不同.当考虑接头的微观组织等性能指标时,放电能量5.0 kJ(D/D0=1.5)为最佳工艺参数;当考虑接头的剪切性能等因素时,放电能量5.3 kJ(D/D0=1.6)为最佳工艺参数.

关键词：碳纤维、电磁铆接、微观组织、力学性能

所属期刊栏目：13

分类号：TG146.1(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;博士后创新人才支持计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：37-44