压印接头典型失效形式及机理高爱凤何晓聪张越余童欣
（昆明理工大学机电工程学院，昆明650500）
文摘选取1420铝锂合金（1420)和镀锌钢进行不同组合压印连接，对所得接头进行静态力学性能试验，并运用扫描电子显微镜对接头拉伸断口进行微观分析。结果表明：镀锌钢-1420接头的静拉伸强度和能量吸收值最大（3119.3N，4.757J)；1420-1420接头最小（2243.4N,0.598J）。1420-1420接头为颈部断裂失效，镀锌钢-镀锌钢接头为混合失效，两种接头同时存在韧性断裂和脆性断裂两种特征；镀锌钢-1420接头为上板拉脱失效，接头断口为韧性断裂。
关键词1420铝锂合金，压印连接，力学性能，断口分析
中图分类号：TG453
D0I:10.3969/j.issn.10072330.2016.03.018
TypicalFailureModesandMechanismsof ClinchedJoints
GAO Aifeng
HEXiaocong
ZHANG Yue
YUTongxin
(Faculty of Mechanical and Electrical Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming650500)
AbstractSelecting 1420 aluminum lithium alloy and galvanized steel,the technology of clinching was applied to join the single lap-jointed joints in different sequence.The static mechanical behavior text were carried out to examine the mechanical behavior of 14201420, galvanized steel1420 and galvanized steel-galvanized steel joints.Scanning e-lectron microscope was used to analyze the tensile fracture of the joints.It can be seen from experiments that the ten-sile-shear strength and energy absorption of galvanized steel1420 joint are the biggest (3 119.3 N,4.757 J), and much greater than that of 1420-1420 joints(2 243.403 N,0.598 J).The failure modes of 14201420 joints are neck-fracture ,the failure modes of galvanized steel-galvanized steel joints are mixed failure. Microscopic analysis showed that the two type of joints both had cleavage and dimple morphological features.The failure modes of galvanized steel1420 joints are button separation,the fracture of joints are ductile fracture,
Key words1420 aluminum lithium alloy,Clinch joining,Mechanical property,Fracture analysis
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引言
近年来轻质高强度结构材料越来越多地应用在航空航天、汽车等领域。压印连接技术[2)作为新兴的薄板连接方法而得到广泛应用。压印连接的机理是在压印连接过程中，上下板同时发生塑性变形，在压印模具的作用下，上板变形并流入到下板中，上下板间形成机械内锁。接头失效形式主要分为三种(3-4]：颈部断裂、上板拉脱和混合失效。目前压印连接的研究方向多为相关参数的优化和接头性能的测定(5-3)。对新型薄板材料及接头失效机理研究较少。本文旨在探索
1420铝锂合金及镀锌钢通过不同组合所得压印接头的
失效形式及机理，以期为后续研究提供参考。 1试验
1.1材料及设备
1420铝锂合金（1420）[9，东莞市翰林模具钢材有限公司；镀锌钢（DX52D+Z）【10)，攀钢集团攀枝花钢钒有限公司。
RIVCLINCH1106P50压印连接设备，瑞士At-texor公司；Landmark100型电液伺服材料试验机，美国MTS公司；扫描电子显微镜VEGA3SCAN，捷克
收稿日期：2016-0226
基金项目：国家自然科学基金资助项目(51565023）；云南省重大专项项目（ZD201504)
作者简介：高爱风，1991年出生，硕士研究生，主要从事薄板材料的连接研究。E-mail：aifenggao521@163.com 通讯作者：何晚影，1955年出生，教投，博导，主要从事薄板材料连接新技术研究。E-mail；xiaocong_he@126.oo
宇航材料工艺万方数据
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2016年第3期
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