异质材料激光冲击微铆接成形缺陷及接头强度研究

发布时间：2024-05-30 04:35

　　激光冲击微铆接(Microscale laser shock clinching,μLSC)工艺是利用激光诱导冲击波产生的冲击波压力,使微尺度板料形成机械互锁的一种微连接工艺。μLSC工艺作为一种激光冲击成形技术与无铆钉铆接技术相结合的新型连接工艺,具备高效省时、可连接异质材料等优势,在微机电系统元器件制造领域中具有广阔的应用前景。本文采用实验为主模拟为辅的研究方法,以Cu/304不锈钢分别为上下连接板材料,研究μLSC工艺中材料属性(初始晶粒尺寸、上连接板厚度)、工装尺寸(垫板高度)、激光器参数(冲击次数、激光功率密度)等工艺参数对接头成形质量的影响。针对试样接头质量的检测指标,通过大量实验建立垫板高度-冲击次数、垫板高度-激光功率密度工艺窗口,分析μLSC工艺中试样接头成形规律;计算μLSC工艺过程中的温升,通过超景深显微镜和扫描电镜(SEM)观察μLSC工艺中试样接头破坏形貌,分析高应变率成形中上连接板材料的破坏机理;分析不同工艺参数对μμLSC工艺中试样接头剪切强度的影响。本文所得主要工作与结论如下:(1)建立了垫板高度-冲击次数、垫板高度-功率密度工艺窗口,分析了不同工艺组合...

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２小孔内多反射效果的示意图［１１］??

备热影响区小、热应力小、焊缝美观、能实现异质材料间的连接、环保无污染等??优势。激光束在机械臂的精确控制下可以准确地辐照到材料表面，激光微焊接过??程如图１－１所示。??ｌａｓｅｒ?ｂｅａｍ?＇、ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ?ｇａｓ?ｄｒａｇｇｉｎｇ??．、??ｆｅｅｄ?（ｔｏｐ）?ｆｉｌ....

图１－４无铆钉压铆连接技术示意图??＇?（ａ）板件定位（ｂ）铆接初始成形（ｃ铆接成形（ｄ）镦锻保压（ｅ）退模取件??

无铆钉压铆连接技术通过上下板料的塑性变形进而形成机械互锁的一种连??接技术，其成形过程分为５个过程（板件定位、铆接初始成形、铆接成形、镦锻保??压、退模取件），如图１－４所示。??｜?．?ｆ?｜?０??＜ａ）?（ｂ）?（ｃ）?（ｄ）?（？）??图１－４无铆钉压铆连接技术示意图??....

图１－５预制孔式无铆钉连接技术示意图ＰＵ?（ａ）压边定位（ｂ）铆接成形（ｃ）铆接件??，

１．３．２预制孔式无铆钉铆接技术??预制孔式无铆钉连接技术与无铆钉压铆连接技术的成形过程类似，区别在于??预制孔式无铆钉连接技术在成形前需在下连接板制作预制孔，其成形过程如图１－??５所示。??，?＊??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??图１－５预制孔式无铆钉连接技术示意图ＰＵ?（ａ）压....

图１－６激光冲击微铆接工艺原理??（１）激光束（２）压边圈（３）上连接板（４）下连接板（５）垫板（６）底板（７）冲击波（８）等离子体??

?使铆接上连接板发生动态塑性变形并穿过下板预制孔形成铆扣式结构而实现机??械互连，其成形示意图如图１－６所示。??５?ｒ?￣￣￣??６??图１－６激光冲击微铆接工艺原理??（１）激光束（２）压边圈（３）上连接板（４）下连接板（５）垫板（６）底板（７）冲击波（８）等离子体??与微焊....

本文编号：3984572