專利名稱：一種確定低延性材料自沖鉚接的鉚接溫度、鉚接速度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料的連接領(lǐng)域，特別涉及一種確定低延性材料自沖鉚接的鉚接 溫度、鉚接速度的方法。
背景技術(shù)：
鎂及其合金等低延性材料由于具有密度小、比強(qiáng)度高、減振性防噪性好，具有良好 的導(dǎo)熱性和電磁屏蔽能力等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于汽車、通信、電子電器、航空航天、國防及 軍事裝備、交通、冶金化學(xué)化工等行業(yè)。但是，由于鎂合金的熔點(diǎn)低，線膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱率 高，與氧、氮的親和力強(qiáng)等缺點(diǎn)，決定了它在焊接、鉚接、螺紋連接等機(jī)械連接過程中會(huì)產(chǎn)生 一系列的困難，限制了鎂合金在結(jié)構(gòu)件中的使用。近年來國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)鎂合金等低延性 材料焊接的難點(diǎn)，進(jìn)行了許多鎂合金焊接的研究，提出了許多新的焊接工藝，如高溫熔融 焊、真空電子束焊、激光-電弧復(fù)合焊、攪拌摩擦焊以及A-TIG焊等。但這些工藝大多尚處 于起步階段，還沒成熟。自沖鉚接是一種新近開發(fā)的新型金屬連接方式，是近幾年才發(fā)展起來的新型連接 技術(shù)?？梢杂行Э朔X、鎂合金難于焊接的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)鋁一鋁，鋁一鎂，鋁一鋼，鎂一鋼，鋁、 鎂、鋼甚至金屬材料和高分子材料的同質(zhì)和異質(zhì)材料的雙層和多層連接，是目前國外鎂、鋁 合金連接技術(shù)的研究熱點(diǎn)。自沖鉚接工藝包括定位、沖壓、穿刺上板、鉚釘腿張開變形、鉚釘 與底板實(shí)現(xiàn)機(jī)械互鎖幾個(gè)工藝步驟，是一種多種材料參與的復(fù)合變形的過程。和點(diǎn)焊相比， 自沖鉚接能耗低，不散發(fā)煙霧和熱量，噪音低，接頭強(qiáng)度高，疲勞性能好，是一種環(huán)保型的連 接工藝。自沖鉚接涉及嚴(yán)重的局部塑性變形，很容易導(dǎo)致材料，特別是接頭下底板材料的 開裂，因此，好的自沖鉚接接頭不僅要求具有較高的鉚釘與底板機(jī)械互鎖，而且要求鉚接后 下底板不開裂，保留一定的厚度不被鉚釘刺穿。這就要求鉚接材料不僅具有較高的塑性以 利于鉚接過程中的塑性變形，實(shí)現(xiàn)鉚釘與下底板的機(jī)械互鎖，而且具有一定的強(qiáng)度增加鉚 釘刺穿下底板的阻力。因此，自沖鉚接技術(shù)的一大挑戰(zhàn)是室溫條件下低延性材料的鉚接。 到目前為止，幾乎所有的自沖鉚接均集中在高延性材料如鋼板、變形鋁合金板材等材料的 鉚接，很少涉及低延性材料的連接。鎂合金由于僅具有三個(gè)滑移系，塑性差，變形能力很低， 室溫下塑性較差，不適合進(jìn)行大變形成型，難于進(jìn)行自沖鉚接。要想獲得高質(zhì)量自沖鉚接接 頭，必須改善鎂合金的延性。預(yù)熱是提高鎂合金的塑性變形能力，改善其成型性的有效方 法。但由于自沖鉚接是一個(gè)高速變形過程，采用預(yù)熱方式改善鎂合金的自沖鉚接性能必須 綜合考慮鉚接溫度、鉚接速度對(duì)鎂合金強(qiáng)度、塑性的綜合影響，鉚接溫度和鉚接速度是決定 鎂合金鉚接質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種確定低延性材料自沖鉚接的鉚接溫度、鉚接速度的方
4法，以實(shí)現(xiàn)低延性材料的自沖鉚接。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下—種確定低延性材料自沖鉚接的鉚接溫度、鉚接速度的方法，步驟如下1)根據(jù)自沖鉚接機(jī)的鉚接速度范圍，確定鉚接速度與應(yīng)變速率對(duì)應(yīng)關(guān)系；2)對(duì)低延性材料在不同溫度下進(jìn)行步驟1)中不同應(yīng)變速率的拉伸試驗(yàn)，確定低延性材料在一定溫度和鉚接速度范圍內(nèi)的伸長率；3)對(duì)低延性材料在不同溫度下進(jìn)行步驟1)中不同應(yīng)變速率的拉伸試驗(yàn)，確定低 延性材料在一定溫度和鉚接速度范圍內(nèi)的抗拉強(qiáng)度變化曲線；4)根據(jù)式I計(jì)算材料在步驟2)、3)對(duì)應(yīng)鉚接溫度以及鉚接速度條件下的 Zener-Holloman 參數(shù)； 其中Q為鉚接材料的再結(jié)晶激活能，JmoF1 ；R 為氣體常數(shù) 8. 3144，JmoF1K"1 ；T為鉚接溫度，K 為鉚接速度，s—1 ；繪制鉚接溫度、鉚接速度聯(lián)合作用下的材料抗拉強(qiáng)度和伸長率以及 Zener-Holloman參數(shù)關(guān)系圖，記作圖A ；5)根據(jù)自沖鉚接設(shè)備的鉚接力，確定鉚接時(shí)的門檻強(qiáng)度，所述的門檻強(qiáng)度通過式 II計(jì)算得到； 式中，P為自沖鉚接設(shè)備的鉚接力，μ為低延性材料的摩擦系數(shù)，D0為鉚釘腿部的 直徑，L0為鉚釘長度；6)根據(jù)Zener-Holloman參數(shù)與材料的抗拉強(qiáng)度、伸長率的關(guān)系以及門檻強(qiáng)度，將 圖A分為三個(gè)區(qū)域伸長率急劇增加而抗拉強(qiáng)度降低的區(qū)域(I )；伸長率最大且基本恒定而材料的抗拉強(qiáng)度下降的區(qū)域(II )；伸長率與抗拉強(qiáng)度都降低的區(qū)域(III )；其中區(qū)域(I )、( II )以材料的伸長率最大而強(qiáng)度接近門檻強(qiáng)度的線為分界線； 區(qū)域(II )、(III)以材料的伸長率最大而強(qiáng)度為門檻強(qiáng)度的60%的線為邊界線；區(qū)域(II )內(nèi)對(duì)應(yīng)的鉚接溫度、鉚接速度即為合適的鉚接溫度、鉚接速度的范圍。區(qū)域(II )范圍內(nèi)接近于區(qū)域(I )與區(qū)域(II )邊界線位置對(duì)應(yīng)的鉚接溫度和 鉚接速度為最佳鉚接溫度、鉚接速度。低延性材料是指室溫下具有較低的延展性，難于承受大變形量塑性變形的材料， 如鎂或鎂合金、鑄鋼、鑄鋁等都屬于低延性材料。本發(fā)明方法特別適合的低延性材料為鎂合金，如變形鎂合金和鑄造鎂合金，如 AZ31鎂合金等。
自沖鉚接涉及嚴(yán)重的局部塑性變形，很容易導(dǎo)致材料，特別是接頭下底板材料的 開裂。要獲得高強(qiáng)度的自沖鉚接接頭必須保證鉚接溫度、鉚接速度聯(lián)合作用下鎂合金材料 具有足夠的塑性滿足鉚接變形需要和在鉚釘與底板間產(chǎn)生足夠大的機(jī)械互鎖量。因此步驟 2)中需要確定材料鉚接溫度、鉚接速度聯(lián)合作用下鎂合金材料的塑性變形能力，本發(fā)明以 伸長率的大小表示材料塑性變形能力指標(biāo)。試樣采用5倍標(biāo)距板材試樣或GB/T228-2002或美國ASTM B557-06或 ASTMB557M-07el金屬材料拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)板材試樣。試驗(yàn)前要在試樣標(biāo)距范圍內(nèi) 以適當(dāng)距離分成若干等分格，標(biāo)距標(biāo)記和等分格標(biāo)距不應(yīng)該刻到試樣棱角上。試樣在不同 溫度下進(jìn)行不同應(yīng)變速率的拉伸試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)備可以是Gleeble熱模擬系統(tǒng)或其它計(jì)算機(jī) 控制材料高溫力學(xué)性能檢測設(shè)備。試驗(yàn)過程中，材料可以采用電阻加熱、感應(yīng)加熱等加熱方 式，加熱過程中將熱電偶固定在材料表面來讀取溫度，要嚴(yán)格控制升溫速度和溫度精度，力口 熱速率為10°C /s，溫度精度士 1°C。為了使材料在拉伸前達(dá)到熱平衡，將加熱后的材料在 等溫條件下保持10分鐘。拉伸試驗(yàn)過程中，材料溫度波動(dòng)嚴(yán)格控制在士 1°C。伸長率的測 量和計(jì)算方法參照GB/T228-2002或美國ASTM B557-06或ASTM B557M_07el的測定方法確 定。高強(qiáng)度的自沖鉚接接頭不僅要求具有較高的鉚釘與底板機(jī)械互鎖，而且要求鉚接后下底板不開裂，保留一定的厚度不被鉚釘刺穿。因此材料自沖鉚接溫度和鉚接速度的確 定需要保證在鉚接溫度和鉚接速度的綜合作用下，材料不但具有足夠的塑性滿足鉚接變形 需要，而且具有足夠的強(qiáng)度避免下底板開裂和被鉚釘刺穿，步驟3)中確定了材料鉚接溫 度、鉚接速度聯(lián)合作用下材料的強(qiáng)度的變化。本發(fā)明以抗拉強(qiáng)度表示材料的強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)。試樣采用5倍標(biāo)距板材試樣或GB/T228-2002或美國ASTM B557-06或 ASTMB557M-07el金屬材料拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)板材試樣。試驗(yàn)前要在試樣標(biāo)距范圍 內(nèi)以適當(dāng)距離分成若干等分格，標(biāo)距標(biāo)記和等分格標(biāo)距不應(yīng)該刻到試樣棱角上。試樣在不 同溫度下進(jìn)行不同應(yīng)變速率的拉伸試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)備可以是Gleeble熱模擬系統(tǒng)或其它計(jì)算 機(jī)控制材料高溫力學(xué)性能檢測設(shè)備。試驗(yàn)過程中，材料可以采用電阻加熱、感應(yīng)加熱等加熱 方式，加熱過程中將熱電偶固定在材料表面來讀取溫度，要嚴(yán)格控制升溫速度和溫度精度， 在加熱至測定溫度時(shí)加熱速率為10°C /s，溫度精度士 1°C。為了使材料在拉伸前達(dá)到熱平 衡，將材料加熱至測定溫度后在等溫條件下保持lOmin。拉伸試驗(yàn)過程中，材料溫度波動(dòng)嚴(yán) 格控制士 1°C，試驗(yàn)機(jī)電腦系統(tǒng)要能夠自動(dòng)記錄載荷_位移數(shù)據(jù)或應(yīng)力_應(yīng)變數(shù)據(jù)。材料的 抗拉強(qiáng)度參照國標(biāo)GB/T228-2002或美國ASTM B557-06或B557M_07el的測定方法確定。升高溫度引起材料的軟化，造成材料的強(qiáng)度降低而塑性增加；增大變形速率會(huì)引 起材料的硬化，造成材料的強(qiáng)度增加而塑性下降。鎂合金的自沖鉚接性能是由材料在溫度 與應(yīng)變速率聯(lián)合作用下的力學(xué)性能決定的。步驟2)、3)中優(yōu)選在室溫到230°C范圍內(nèi)進(jìn)行不同應(yīng)變速率的拉伸試驗(yàn)。更優(yōu)化 的只需分別在室溫、IOO0C、150°C、200°C、230°C進(jìn)行不同應(yīng)變速率的拉伸試驗(yàn)即可。步驟4)中圖A將強(qiáng)度、塑性在鉚接溫度和鉚接速度聯(lián)合作用下的表現(xiàn)很好的聯(lián)系 在了一起。自沖鉚接是鉚釘在電動(dòng)伺服系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)所提供的鉚接力的作用下被高速壓 入板料的過程，鉚接過程中材料承受高速變形。本發(fā)明假設(shè)鉚釘具有足夠的強(qiáng)度和剛度，能夠在鉚接機(jī)提供的鉚接力作用下刺穿上、下底板。步驟5)中設(shè)定了鉚接材料板材具有一個(gè) 門檻強(qiáng)度水平，該強(qiáng)度水平即可確保鉚釘能夠刺穿板材，又能夠保證下底板不被鉚釘刺穿。在鉚接溫度與鉚接速度綜合作用下的鎂合金的抗拉強(qiáng)度應(yīng)盡可能接近該門檻強(qiáng) 度，如果該強(qiáng)度較門檻強(qiáng)度低，板材太弱，鉚釘很容易刺穿下底板。步驟6)中確定了合適的鉚接溫度、鉚接速度范圍；區(qū)域的劃分主要是出于以下考 慮區(qū)域(I )中材料具有足夠的強(qiáng)度，但塑性較差，區(qū)域(I )與區(qū)域(II )的劃分 主要考慮鎂合金具有足夠高的塑性，區(qū)域(I )與區(qū)域(II )以接近材料最大塑性值為邊 界。區(qū)域(II )和區(qū)域(III)中材料具有足夠高的塑性，但強(qiáng)度較低。區(qū)域(II )和 區(qū)域(III)的劃分主要考慮材料具有足夠的強(qiáng)度，以材料的門檻強(qiáng)度的60%為邊界。區(qū)域(II )中對(duì)應(yīng)的鎂合金的伸長率最大而強(qiáng)度接近門檻強(qiáng)度，該區(qū)域?qū)?yīng)的鉚 接溫度，應(yīng)變速率范圍是最適合鉚接參數(shù)的區(qū)域。為了避免鉚接時(shí)材料強(qiáng)度過低造成鉚釘刺穿下底板，鉚接參數(shù)選擇在區(qū)域(II ) 范圍內(nèi)應(yīng)盡可能接近于區(qū)域(I )與區(qū)域(II )邊界位置對(duì)應(yīng)的鉚接溫度和鉚接速度。以 此位置對(duì)應(yīng)的鉚接溫度和鉚接速度進(jìn)行鉚接工藝試驗(yàn)，檢查鉚接后的接頭外觀，接頭截面 和接頭強(qiáng)度，以接頭不開裂，下底板不被刺穿，鉚釘與下底板機(jī)械互鎖量最大，接頭強(qiáng)度最 高對(duì)應(yīng)的最低溫度和最低鉚接速度為最佳鉚接溫度和鉚接速度。本發(fā)明適用于鎂或鎂合金、鑄鋼、鑄鋁等低延性材料的同質(zhì)材料或異質(zhì)材料間的 自沖鉚接，最主要的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殒V合金材料的自沖鉚接工藝參數(shù)的確定。本發(fā)明可用于但不限于家用電器、建筑、交通運(yùn)輸、航空航天等鎂或鎂合金制品的 自沖鉚接等用途。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明通過模擬材料在溫度、應(yīng)變速率聯(lián)合作用下材料力學(xué)性能的變化，利用 Zener-Hollomon參數(shù)與材料強(qiáng)度、塑性的關(guān)系，快速確定鎂合金材料的鉚接溫度和鉚接速 度，確保鎂合金材料獲得高強(qiáng)度自沖鉚接接頭，減少鎂合金材料自沖鉚接工藝探索實(shí)踐，降 低合金鉚接成本。本發(fā)明方法是一種新型、簡便的鎂合金材料自沖鉚接預(yù)熱溫度和鉚接速 度的確定方法。
圖1為實(shí)施例1中的鉚接式樣；圖2為Zener-Holloman參數(shù)-材料強(qiáng)度和塑性的關(guān)系圖；圖3為不同預(yù)熱溫度下鉚接的接頭的外觀形貌，a-d對(duì)應(yīng)的鉚接速度皆為110mm/ sec，對(duì)應(yīng)的溫度分別為室溫、1501、1801、2001，e對(duì)應(yīng)的鉚接速度為120mm/sec，溫度 為 180 °Co圖4中(a)為鉚接溫度對(duì)鉚釘腿與下板料表面的距離(Atl，At2)以及互鎖量 (At3)的影響，鉚接速度llOmm/sec ;(b)為At!，At2、At3示意圖；圖5為預(yù)熱溫度對(duì)自沖鉚接頭剪切強(qiáng)度的影響。
具體實(shí)施例方式以下以具體實(shí)施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此實(shí)施例1采用2mm厚度AZ31鎂合金板材，采用英國Henrob公司生產(chǎn)JA003000自沖鉚接機(jī) 進(jìn)行鉚接，采用直徑為5mm，長度為6mm的平頭半空心鉚釘鉚接，設(shè)備鉚接力大約30kN，鉚接 速度< 200mm/sec，試樣形狀和尺寸見圖1。根據(jù)本發(fā)明方法步驟，試樣采用尺寸為60X 12mm的5倍標(biāo)距板材試樣，試驗(yàn) 前在試樣標(biāo)距范圍內(nèi)以5mm距離分成若干等分格，標(biāo)距標(biāo)記和等分格標(biāo)距不要刻到試 樣棱角上。根據(jù)自沖鉚接機(jī)的鉚接速度范圍0-200mm/SeC，確定材料的應(yīng)變速率范圍為 0. 00128-5S-1。采用 Gleeble-3800 熱模擬系統(tǒng)分別在室溫、100°C、150°C、200°C、230°C進(jìn)行 拉伸試驗(yàn)，得到溫度和應(yīng)變速率聯(lián)合作用下的抗拉強(qiáng)度和伸長率。根據(jù)式I計(jì)算鎂合金在前述對(duì)應(yīng)鉚接溫度以及鉚接速度條件下的 Zener-Holloman 參數(shù)； 繪制鉚接溫度、鉚接速度聯(lián)合作用下的材料強(qiáng)度和伸長率以及Zener-Holloman 參數(shù)關(guān)系圖，詳見圖2;通過下式確定鉚接時(shí)鎂合金AZ31板材的門檻強(qiáng)度為251MPa ； 式中，P為自沖鉚接設(shè)備的鉚接力，μ為鎂合金材料的摩擦系數(shù)，Dtl為鉚釘腿部的 直徑，L0為鉚釘長度；根據(jù)Zener-Holloman參數(shù)與材料的強(qiáng)度、伸長率的關(guān)系以及門檻強(qiáng)度，將圖2分 為三個(gè)區(qū)域伸長率急劇增加而抗拉強(qiáng)度降低的區(qū)域(I )；伸長率最大且基本恒定而材料的抗拉強(qiáng)度下降的區(qū)域(II )；伸長率與抗拉強(qiáng)度都降低的區(qū)域(III )；其中區(qū)域(I )、( II )以鎂合金的伸長率最大而強(qiáng)度接近門檻強(qiáng)度的線為分界 線；區(qū)域(II )、(III)以鎂合金的伸長率最大而強(qiáng)度為門檻強(qiáng)度的60%的線為邊界線；區(qū)域(II )內(nèi)對(duì)應(yīng)的鉚接溫度180_230°C、鉚接速度50-150mm/SeC即為合適的鉚 接溫度、鉚接速度的范圍。區(qū)域(II)和區(qū)域(I )交界位置對(duì)應(yīng)的鉚接溫度為180-200 °C，鉚接速度為 110-150mm/sec。在此參數(shù)范圍選取鉚接速度110mm/sec，120mm/sec，在180°C，200°C溫度進(jìn)行工 藝試驗(yàn)。作為對(duì)比，采用相同的鉚接速度，同時(shí)進(jìn)行了溫度為室溫和150°C的對(duì)比工藝試驗(yàn)， 鉚接結(jié)果如圖3、4所示，剪切強(qiáng)度如圖5所示。在180°C，110mm/sec條件下進(jìn)行鉚接，下底 板不開裂，無刺穿現(xiàn)象，接頭完整，強(qiáng)度高且穩(wěn)定。在18(TC，12()mm/sec條件下進(jìn)行鉚接，下 底板刺穿。在20(TC，110mm/sec進(jìn)行鉚接，雖然下底板不開裂，但部分接頭下底板刺穿，接頭強(qiáng)度分散性大。得到AZ31鎂合金板材的最佳自沖鉚接溫度為180°C，鉚接速度為110mm/
seco
權(quán)利要求
一種確定低延性材料自沖鉚接的鉚接溫度、鉚接速度的方法，其特征在于，步驟如下1)根據(jù)自沖鉚接機(jī)的鉚接速度范圍，確定鉚接速度與應(yīng)變速率對(duì)應(yīng)關(guān)系；2)對(duì)低延性材料在不同溫度下進(jìn)行步驟1)中不同應(yīng)變速率的拉伸試驗(yàn)，確定低延性材料在一定溫度和鉚接速度范圍內(nèi)的伸長率；3)對(duì)低延性材料在不同溫度下進(jìn)行步驟1)中不同應(yīng)變速率的拉伸試驗(yàn)，確定低延性材料在一定溫度和鉚接速度范圍內(nèi)的抗拉強(qiáng)度變化曲線；4)根據(jù)式I計(jì)算材料在步驟2)、3)對(duì)應(yīng)鉚接溫度以及鉚接速度條件下的Zener-Holloman參數(shù)； <mrow><mi>Z</mi><mo>=</mo><mover> <mi>ϵ</mi> <mo>·</mo></mover><mi>exp</mi><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><mi>Q</mi><mi>RT</mi> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mi>I</mi> </mrow>其中Q為鉚接材料的再結(jié)晶激活能，Jmol-1；R為氣體常數(shù)8.3144，Jmol-1K-1；T為鉚接溫度，K為鉚接速度，s-1；繪制鉚接溫度、鉚接速度聯(lián)合作用下的材料抗拉強(qiáng)度和伸長率以及Zener-Holloman參數(shù)關(guān)系圖，記作圖A；5)根據(jù)自沖鉚接設(shè)備的鉚接力，確定鉚接時(shí)的門檻強(qiáng)度，所述的門檻強(qiáng)度通過式II計(jì)算得到； <mrow><mo>[</mo><msub> <mi>σ</mi> <mi>b</mi></msub><mo>]</mo><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mn>4</mn><mi>P</mi> </mrow> <mrow><mn>4</mn><mi>πμ</mi><msub> <mi>D</mi> <mn>0</mn></msub><msub> <mi>L</mi> <mn>0</mn></msub><mo>+</mo><mi>π</mi><msubsup> <mi>D</mi> <mn>0</mn> <mn>2</mn></msubsup> </mrow></mfrac><mrow> <mo>(</mo> <mi>MPa</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mi>II</mi> </mrow>式中，P為自沖鉚接設(shè)備的鉚接力，μ為低延性材料的摩擦系數(shù)，D0為鉚釘腿部的直徑，L0為鉚釘長度；6)根據(jù)Zener-Holloman參數(shù)與材料的抗拉強(qiáng)度、伸長率的關(guān)系以及門檻強(qiáng)度，將圖A分為三個(gè)區(qū)域伸長率急劇增加而抗拉強(qiáng)度降低的區(qū)域(Ⅰ)；伸長率最大且基本恒定而材料的抗拉強(qiáng)度下降的區(qū)域(Ⅱ)；伸長率與抗拉強(qiáng)度都降低的區(qū)域(Ⅲ)；其中區(qū)域(Ⅰ)、(Ⅱ)以材料的伸長率最大而強(qiáng)度接近門檻強(qiáng)度的線為分界線；區(qū)域(Ⅱ)、(III)以材料的伸長率最大而強(qiáng)度為門檻強(qiáng)度的60％的線為邊界線；區(qū)域(Ⅱ)內(nèi)對(duì)應(yīng)的鉚接溫度、鉚接速度即為合適的鉚接溫度、鉚接速度的范圍。FSA00000154793900012.tif
2.如權(quán)利要求1所述的確定低延性材料自沖鉚接的鉚接溫度、鉚接速度的方法，其特 征在于，區(qū)域(II )范圍內(nèi)接近于區(qū)域(I )與區(qū)域(II )邊界線位置對(duì)應(yīng)的鉚接溫度和 鉚接速度為最佳鉚接溫度、鉚接速度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的確定低延性材料自沖鉚接的鉚接溫度、鉚接速度的方法，其 特征在于，低延性材料為鎂合金。
4.如權(quán)利要求3所述的確定低延性材料自沖鉚接的鉚接溫度、鉚接速度的方法，其特 征在于，步驟2)和3)中鎂合金采用5倍標(biāo)距板材試樣。
5.如權(quán)利要求4所述的確定低延性材料自沖鉚接的鉚接溫度、鉚接速度的方法，其特 征在于，在室溫到300°C范圍內(nèi)進(jìn)行不同應(yīng)變速率的拉伸試驗(yàn)。
6.如權(quán)利要求5所述的確定低延性材料自沖鉚接的鉚接溫度、鉚接速度的方法，其特 征在于，分別在室溫、100°C、150°C、200 V、230 V進(jìn)行不同應(yīng)變速率的拉伸試驗(yàn)。
7.如權(quán)利要求6所述的確定低延性材料自沖鉚接的鉚接溫度、鉚接速度的方法，其特 征在于，鎂合金在加熱至測定溫度時(shí)加熱速率為10°C /s。
8.如權(quán)利要求7所述的確定低延性材料自沖鉚接的鉚接溫度、鉚接速度的方法，其特 征在于，鎂合金加熱至測定溫度后在等溫條件下保持lOmin。
全文摘要
一種確定低延性材料自沖鉚接的鉚接溫度、鉚接速度的方法，通過確定材料的伸長率、強(qiáng)度變化曲線等步驟，快速確定材料的鉚接溫度和鉚接速度，確保材料獲得高強(qiáng)度自沖鉚接接頭，減少材料自沖鉚接工藝探索實(shí)踐，降低合金鉚接成本；是一種新型、簡便的低延性材料自沖鉚接預(yù)熱溫度和鉚接速度確定方法。
文檔編號(hào)B29C65/60GK101856714SQ20101019821
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者劉忠俠, 王軍偉, 王培中, 王明星 申請人:鄭州大學(xué);通用汽車全球技術(shù)經(jīng)營公司