鉚接機在高低速下鉚釘變形-成形連接實驗[豪瑞斯鉚釘槍]

 鉚接機在高低速下鉚釘變形、成形連接實驗。2種高低加載速率條件下鉚釘釘頭尺寸隨電壓變化，隨放電電壓升高，鉚釘釘頭高度減小、直徑增大，當放電電壓升至3000v或260V時，鉚釘釘頭出現裂紋，呈近45°剪切破壞。由試驗結果可知，當h<1.04mm時，高加載速率 鉚接機鉚接釘頭出現裂紋，而低加載速率鉚接頭可繼續變形，直至當h<0.96mm時，電壓大于250V，低加載速率鉚接釘頭亦出現裂紋，即低加載速率的TA1鉚釘極限變形程度略大于高加載速率。對于TA1鉚釘而言，低加載速率電磁鉚接工藝有利于推遲釘頭裂紋產生，產生較大的極限變形量，在試驗條件下，高壓電磁成形設備電容量僅為低電壓電磁鉚接設備電容量的1/230，其對應的較高加載速率提高鉚釘材料的變形速率，鉚接機驅使更多位錯同時運動，使金屬流動應力迅速增加，瞬時達到鉚釘材料的強度極限，從而降低期性和減小斷裂前的變形量。

由上述分析可知，高、低加載速率條件下的電磁鉚接均能實現TA1鉚釘的成形和鉚接連接，當鉚釘釘頭變形量較大時，均出現絕熱剪切帶，并隨放電電壓進一步提高，釘頭將出現剪切裂紋，絕熱剪切是電磁鉚接鉚釘變形的特點，同時是實現難成形材料成形的微觀基礎，鉚釘變形是一個絕熱剪切帶產生、發展，到最終產生絕熱剪切破壞的過程，控制剪切帶的發展是實現成功鉚接的關鍵，對于應變速率敏感材料，如本研究涉及的鈦合金，在保證材料以絕熱剪切方式變形條件下應選擇較低的加載速率，鉚接機由于對應載荷作用時間增加，在變形過程中產生的大量變形熱量能傳遞到更大的區域，鉚接機使更多的金屬參與大變形，有利于提高鉚釘的變形量、推遲裂紋的產生。

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