局部热处理对自冲铆接头强度影响的研究

发布时间：2017-09-14 18:38

  本文关键词：局部热处理对自冲铆接头强度影响的研究

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【摘要】：伴随汽车轻量化设计制造的发展,轻型钢板、镁合金、钛合金等新轻型材料得到了广泛应用。在我国近年来发展起来的一种薄板材料连接新技术--自冲铆连接技术,其包括无铆钉自冲铆接和有铆钉自冲铆接。无铆钉自冲铆连接通过连接设备对板材进行挤压变形,能够将两层甚至多层薄板材料用传统的连接方法很难实现连接的新轻型材料连接起来,形成一个具有一定强度的无铆钉铆接点,生成机械内锁从而实现材料的连接；有铆钉自冲铆接通过专用连接设备在连接过程中利用板材和铆钉的塑性变形及回弹形成的机械内锁来实现的板材的连接。本文以410不锈钢、TA1钛合金无铆钉自冲铆及有铆钉自冲铆,热处理前后各组接头为研究对象,基于试验分析研究了接头局部淬火热处理前后拉伸与疲劳性能,SEM电镜扫描微观断口形貌等。对比分析了接头热处理前后的静强度、疲劳寿命等性能,完成了一定的研究工作,获得了410不锈钢、TA1钛合金两种连接形式接头热处理前后的静强度、失效位移、失效模式、能量吸收值及410不锈钢两种接头形式的疲劳性能、断口形貌等部分研究成果。本文相关研究主要从如下方面进行展开：1、410不锈钢、钛合金无铆钉自冲铆及有铆钉自冲铆连接相关研究对410不锈钢、钛合金薄板进行了无铆钉自冲铆及有铆钉自冲铆连接工艺的研究,获得了1.0mm+1.0mm组合搭接的410不锈钢、钛合金无铆钉自冲铆和有铆钉自冲铆接头的最优铆接工艺参数,并进行静力学性能和疲劳性能试验试件的制备。2、基于试验对410不锈钢、钛合金无铆钉自冲铆及有铆钉自冲铆热处理前后接头静力学性能进行研究分析对制备好的410不锈钢、钛合金无铆钉自冲铆及有铆钉自冲铆接头进行局部淬火热处理,后对八组接头进行准静态力学性能测试,获得了接头的载荷-位移曲线及静态失效过程和失效模式,并对各接头进行能量吸收能力分析。3、基于试验对410不锈钢无铆钉自冲铆及有铆钉自冲铆热处理前后接头疲劳性能研究对制备好的1.0mm+1.0mm410不锈钢无铆钉自冲铆及有铆钉自冲铆热处理前后各四组接头进行疲劳试验,获得了接头的S-N曲线及疲劳失效过程和失效模式。4、基于SEM试验对疲劳断口进行分析选取疲劳试验后的410不锈钢无铆钉自冲铆及有铆钉自冲铆热处理前后接头出现的不同疲劳失效模式的典型断口进行电镜扫描试验,并对其微观断口形貌进行描述分析。
【关键词】：局部淬火 自冲铆 静强度 疲劳强度 SEM分析
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U466
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-25
• 1.1 选题背景及意义11-12
• 1.2 自冲铆连接技术12-20
• 1.2.1 自冲铆连接的成型原理及工艺过程12-13
• 1.2.2 自冲铆连接技术的特征及连接质量的评价13-16
• 1.2.3 自冲铆连接技术的研究现状及应用16-20
• 1.3 局部热处理技术20-23
• 1.3.1 局部热处理工艺简介20-21
• 1.3.2 局部热处理研究现状21-23
• 1.4 论文的研究内容及技术路线23
• 1.5 本章小结23-25
• 第二章 自冲铆接头的成形及机械内锁区局部热处理25-33
• 2.1 自冲铆连接原理及过程25-26
• 2.2 Clinch/SPR试件的制备26-29
• 2.2.1 Clinch/SPR连接设备及试验材料26-28
• 2.2.2 接头质量评价及试件的制备28-29
• 2.3 自冲铆接头局部热处理设备及工艺29-31
• 2.3.1 局部热处理试验系统29-30
• 2.3.2 试件的局部热处理30-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第三章 局部热处理对自冲铆接头静强度影响分析33-49
• 3.1 静拉伸试验33-34
• 3.2 试验结果及分析34-46
• 3.2.1 试验数据统计分析35-36
• 3.2.2 静强度分析36-38
• 3.2.3 失效位移分析38-40
• 3.2.4 失效模式分析40-44
• 3.2.5 能量吸收能力分析44-46
• 3.3 本章小结46-49
• 第四章 局部热处理对410不锈钢接头疲劳强度影响分析49-69
• 4.1 410不锈钢接头疲劳试验49-52
• 4.1.1 试验准备及参数51-52
• 4.1.2 试验安排及步骤52
• 4.2 410不锈钢接头疲劳试验结果及讨论52-59
• 4.2.1 疲劳寿命分析52-53
• 4.2.2 数据拟合分析53-56
• 4.2.3 疲劳失效过程分析56-57
• 4.2.4 疲劳失效模式分析57-59
• 4.3 疲劳断口分析59-67
• 4.3.1 410Clinch热处理前后接头断口60-65
• 4.3.2 410SPR热处理前后接头断口65-67
• 4.4 本章小结67-69
• 第五章 结论与展望69-71
• 5.1 论文主要工作及结论69-70
• 5.2 展望70-71
• 致谢71-73
• 参考文献73-81
• 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文81

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本文编号：851661