一颗小小的铆钉 却有大学问

铆钉虽小，但却有改变世界的力量。铆接是非常古老的工件链接工艺，至今已有5千年的历史。特别是在航空航天器制造、船舶制造、桥梁制造、轨道交通制造中,铆接工作量非常大, 据称支线客机 ARJ21 飞机的铆钉用量也多达五六十万个， C919 大飞机的铆钉用量以百万个计。

航空器的主要结构材料为铝合金,商用飞机的铝制结构与零部件净质量占飞机总净质量的 60%~80%。连接铝结构与零件的铆钉必须用电极电位差最小的铝合金制造,当然最好是用同种合金的铆钉, 如果不能用同种合金铆钉,也应用电极电位尽量相近合金,以防异种金属和/或合金之 间的接触腐蚀。

铆钉是用线材制的,为了制造航空器及其他铝制装备,铝工业及其他部门研发与加工制造了一系列铆钉线专用铝合金。铝结构用的铝合金材料有两类:热处理不可强化铝合金及热处理可强化铝合金。这些专用铆钉铝合金大都已纳入国家标准 GB/T3197。

抗剪强度

铆钉在工作中受到的载荷主要为剪应力,因此,铆钉线材必须具有一定的抗剪强度。

另外小编为大家搜集了一些知识，我们一起来学习吧：

热处理不可强化铝合金铆钉线材

1035 工业纯铝

1035 工业纯铝铆钉用于铆接工业纯铝制造的构件,在航空器中用于连接通风系统零部件、电线保护导管件、垫片等。在铝制化工设备中有较多的应用。1035 工业纯铝是一种应用广泛的纯铝, 它的成分(质量%):Cu0.05、Mn0.05、Mg0.05、Zn0.10、Ti0.06、V0.05、(Si+Fe)0.65,其他杂质单个 0.03、Al99.35,高压输电线都是用此种铝拉制的。

3A21 合金

3A21 合金是一种 Al-Mn 系不可热处理强化的变形铝合金,应用广泛,半成品种类齐全,板、 带、箔、管、棒、型、线、缎件都有,GB/T3196 与 GJB2055 对铆钉线材性能、成分等作了规定, 它的合金元素含量为 1.0%Mn~1.6%Mn,线材直径 1.6mm~10.0mm,在 HX8 状态成捆供应,抗剪 强度 Rc≥69N/mm2。合金的强度低,但比工业纯铝的高,冷变形可以提高其强度,有很高的抗蚀 性,与工业纯铝的相当。在不平衡条件下的凝固组织为α-Al、Al12Mn、Al6Mn、Al4Mn,在退 火时 Al4Mn 转变为 Al6Mn。Al12Mn 是亚稳定的,温度≥550°C时完全消失。另外,含 Mn 的过饱 和固溶体分解时,初期形成的 Al12Mn 转变为稳定的 Al6Mn。合金中的杂质 Fe 可形成不溶解的 Al6(FeMn)相,Si 可能产生 Al10Mn3Si(T)相。在航空器中用于制造油箱、汽油滑油导管、冷???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????冲压件、受力小的零件,在民品、通用设备与建筑中有着大量应用。

5A02 合金

5A02 合金是一种热处理不可强化的 Al-Mg 系合金,相当于国际上的 5052 合金,强度低,塑 性高,冷变形可以提高其强度,但降低塑性,抗蚀性高,可焊性好,适宜在海洋环境中工作,冷 作硬化对合金抗蚀性及可焊性无影响,材料退火温度 350°C~410°C,GB/T3196、GJB2055 对 5A02 合金铆钉线材的有关事项作了规定,线材直径 1.6mm~10.0mm,HX8 状态成捆供应。退火状态 5A02 合金组织由α-Al、β相(Al3Mg2)组成,杂质铁和硅可形成 Al3Fe 和 Mg2Si,还可能有 AlMg2Mn 和 AlFeSi。线材抗剪强度 Rc≥1180N/mm2。

5B05 合金

5B05 合金:一种含 Mg 量高的(4.70%~5.70%)Al-Mg 系专业铆钉合金,不可热处理强化, 其铆钉用于铆接铝结构与镁结构,铆钉在退火状态下铆接,因为此状态铆钉具有最佳的塑性,它的平均含镁量 5.2%,比 5A05 合金的 5.15%略高一点点,实际上这两个合金的合金化元素(Mg、 Mn)含量相等,但是在杂质含量方面则有一些差别,5B05 合金的 Si、Fe 含量分别应≤0.40%, 而 5A05 合金的为 0.5%,而在 5B05 合金中,(Si+Fe)之和应≤0.6%,可是对 5A05 的(Si+Fe) 含量未作规定。5B05 合金铆钉线材直径 1.6mm~10.0mm,在 HX8 状态成捆交货,按 GB/T3196 和 GJB2055 的规定,合金的抗剪强度应≥157N/mm2。

铆钉在阳极氧化与重铬酸钾封孔后需退火再铆接,如在盐浴槽内退火,须将铆钉装入一头封孔的壁薄的钢管内(管径<50mm、壁厚<1.5mm), 保温时间与空气炉内退火相当,即 40min。5B05 合金线材的退火制度:(350°C~410°C),按材料 直径确定,不宜过长。该合金铆钉用于铆接在-196°C~200°C工作的退火状态的铝合金及镁合金 结构件。5B05 合金的组织结构与 5A05 合金的相当,它的抗蚀性与第二相(β相-Al3Mg2)的分 布形态密切相关,若连续分布于晶界,则有晶界腐蚀与应力腐蚀开裂敏感性,进行适当的退火可 使β相呈细小的质点均匀地分布于晶界与晶内,显著提高抗蚀性。冷作硬化与使用过程中长时间加热都会降低合金的抗蚀性,甚至引发剥落腐蚀。

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来源：瑞强铆接专家