钢-铝异种金属自冲铆接头酸性环境下的失效行为分析

以摩尔浓度为0.02 mol/L的NaHSO_3溶液为腐蚀溶液进行钢(DP590)-铝(AA5052)异种金属自冲铆试件干湿周浸腐蚀试验,通过腐蚀动力学和静力学测试,研究自冲铆接头在酸性腐蚀环境下的静强度,并分析接头失效机理。结果表明:随腐蚀周期的延长,试件质量损失和腐蚀速率均呈先增大后减小趋势,板材与铆钉腐蚀程度不断加重;试件接头失效形式主要有3种(L、M和N形),其对试件静强度影响较大,M形失效试件静强度值远大于其他两种;失效位移对试件能量吸收值影响显著,M形失效试件能量吸收值最小。     

盐溶液中钢铝异质复合接头耐久性研究

为探究钢铝异质自冲铆—粘接接头（粘铆复合接头）在盐性环境中的耐久性-腐蚀行为和力学性能，以0.6 mol/L的NaCl溶液作为腐蚀液，对DP590-5052粘铆复合试件进行干湿周浸加速腐蚀试验，结合腐蚀动力学、静力学试验和扫描电子显微镜进行分析。结果表明：盐性环境中钢铝试件失重量一直增加，腐蚀速率逐渐减小；腐蚀初期，盐性环境对接头静强度及抗冲击能力并未产生不利影响；盐性环境并未改变钢铝异质粘铆复合接头的失效模式，均为铆钉从下板被拉脱，随着腐蚀时间增加，内锁结构区域出现大量凹坑与凸起，影响了失效过程中接头的变形特征。     

腐蚀环境下异质自冲铆接头静力学性能研究

为研究钢铝异质自冲铆接头在盐腐蚀和酸腐蚀中静力学性能的变化,对DP590-5052自冲铆试件进行干湿周浸加速腐蚀实验,通过腐蚀动力学和静力学测试分析不同腐蚀时间接头的失重量、失效模式和静失效载荷性能。结果表明,盐腐蚀环境中钢铝试件(YDA)组失重量呈现上升趋势,腐蚀速率则逐渐减小;酸腐蚀(SDA)组试件失重量先上升后下降,腐蚀速率也呈现出相同的趋势。酸腐蚀对接头失效模式影响更为显著。两种腐蚀对接头静强度均有影响,接头对盐性环境的抗腐蚀性能较小。     

航空铝合金自冲铆接接头微观失效研究

采用自冲铆接技术实现了2A12和6061航空铝合金薄板材料的有效连接,通过进行拉伸-剪切测试,从宏观层面分析了接头静失效形式,从微观层面研究了接头拉脱失效和基板断裂失效机理。结果表明：航空铝合金自冲铆接接头的主要静失效形式为拉脱失效,并有接头伴随纽扣脱落现象,同时有上板断裂和下板断裂的失效形式出现。对拉脱失效机理进行分析,从宏观上发现接头有明显的刮蹭和大幅的塑性形变;从微观上发现,上板的断裂失效机理为沿晶断裂和局部显微孔洞聚集,下板的断裂失效机理为板材上下边缘区域以剪切断裂为主、靠近试样厚度中心区域以微孔洞聚集型正断为主。     

AA5052铝合金自冲铆接头在周浸环境下的腐蚀行为及失效形式

通过盐溶液周期浸润腐蚀试验,研究了以AA5052铝合金为基板、泡沫镍为夹层结构的自冲铆接头的耐腐蚀性。对各腐蚀时间的接头进行拉伸-剪切试验,采用扫描电镜对接头的断口形貌进行观察。揭示了接头的腐蚀行为及失效机理。分析了周浸腐蚀对接头能量吸收能力的影响规律。结果表明:不同腐蚀时间接头的拉伸失效形式变化的原因与其内部的腐蚀行为相关。接头的能量吸收值在周浸腐蚀前30 d先减小再增加,而30 d以后的逐渐减小。     

酸性腐蚀环境下钢铝压印接头性能

为探究酸性腐蚀工况下异质压印接头的力学性能，将通过圆形模具压印连接的铝AA5052与钢DP590试件置于0.02 mol·L^-1 NaHSO₃溶液中进行周浸腐蚀试验，在腐蚀不同周期后取出称重，并进行静力学拉伸-剪切试验。腐蚀试验结果表明，腐蚀周期越长，腐蚀产物越多，试件的失重量越大，腐蚀速率则越低。静力学试验结果表明，接头的失效形式发生改变，经腐蚀后的试件皆为颈部完全断裂且铆扣部分被拉出失效，且拉伸失效形式的改变与腐蚀周期的长短无关；接头静强度呈先增大后减小的变化趋势，且增大速率明显大于减小速率；能量吸收值呈先上升后下降的趋势。     

胶厚对单搭粘接接头强度影响的试验与仿真研究

为研究不同胶层厚度对单搭粘接接头强度的影响,对胶层厚度为0.2 mm、0.7 mm、1.5 mm和2.5 mm的铝5052-铝5052(Al5052-Al5052)单搭粘接接头进行拉伸-剪切试验,对比不同胶厚对Al5052-Al5052单搭粘接接头强度的影响。仿真分析考虑材料非线性和几何非线性,模拟不同胶层厚度表面上的等效应力的分布情况,研究结果表明:胶层厚度影响粘接剂对Al5052-Al5052单搭粘接接头的粘接效果,胶层表面的von Mises应力随着胶层厚度的增加而增大,Al5052-Al5052单搭粘接接头的强度随着胶层厚度的增加而降低。     

粘接剂对自冲铆-粘接复合接头强度的影响及数理统计分析

以自冲铆接和自冲铆-粘接复合接头为对象,采用数理统计分析检验实验数据合理性,进而对比不同材料组合及连接方式来分析粘接剂对自冲铆接接头强度的影响。实验表明,自冲铆接的剪切强度比剥离强度高;粘接剂对异种材料组合(硬质材料置于上板)自冲铆接的影响较同种材料组合自冲铆接更显著;异种材料组合(硬质材料置于上板)自冲铆-粘接复合技术,采用胶层厚度为0.1mm时,可获得有效的连接结构且具有良好的承载能力;T型异种材料组合压印连接吸震、缓冲效果更好。     

预成角对单搭自冲铆接头强度及能量吸收的影响

通过试验方法研究了预成角对5052铝合金单搭自冲铆接头强度和抗冲击性能的影响.对不同预成角自冲铆接头进行力学性能测试,并用数理统计方法检验试验数据的有效性.从自冲铆成形原理及受力方式解释了接头的失效形式.通过接头失效时能量吸收特性分析了预成角接头的抗冲击性能.试验结果表明:0°预成角自冲铆接头强度最大,但能量吸收最差.随预成角增加,接头失效时位移越大,能量吸收能力有所增强,但承载能力没有显著提高.对比0°预成角不同加载方式,0°载荷保持提高了接头承载能力和能量吸收,有利于改善单搭自冲铆接头承载能力和抗冲击性能.     

粘接剂对酸性环境中自冲铆接头静力学性能的影响

以AA5052-AA5052自冲铆接头（MJ）和AA5052-AA5052粘-铆复合接头（ZM）为研究对象,0.02 mol/L的NaHSO3溶液作为腐蚀液,通过干湿周浸实验、静力学测试和能谱分析,对失效载荷、失效形式以及形貌变化进行分析,对比两组接头的静力学性能。结果表明：粘接剂的使用,对接头静强度有一定的促进作用;由于腐蚀产物的影响,接头静强度均呈现先减小后增大的趋势;粘接剂减小接头的能量吸收值,腐蚀时间对接头缓冲吸震的能力未产生较大影响;MJ失效形式均为T型失效,ZM分为T型和C型失效,接头失效形式也受粘接剂的影响;板材表面成分和铆钉腐蚀后也发生明显变化。