國內(nèi)外電磁鉚接技術(shù)發(fā)展概況

1、國內(nèi)外電磁鉚接技術(shù)發(fā)展概況電也稱應(yīng)力波挪接經(jīng)廣泛歳用于航大和航家制造業(yè)斟叫釧接圧e機制適巾應(yīng)用圮廣泛的種連糕方汛.盹石對電機性能、結(jié)構(gòu)妤命要求的不斷捉柑，址件材料、紈仟金零訓(xùn)村料在也行器結(jié)構(gòu)中所占比例已炸罐來駁人，傳統(tǒng)劇接I藝（2準以滿足這疇新材料的一藝硬求.電鎧訓(xùn)接技術(shù)杞挪接難戚形林料及址汁材料銷構(gòu)方面有傳st釧接方法無法取代的優(yōu)券其已在空中客車A340,A380&波托呆列E機I:猖到應(yīng)用口肚九2D低紀60年代美國液音軾空公司為解決普通柳接I.藝存在的甸題.由H.A.Schimtt警人率先開始研究電能挪按技術(shù),并F13（58年申諂了強沖擊電碣挪接裝置的苓利跑.搐魯門宇紋公司是世界上最

2、早研究電硝撫接技術(shù)的公可.70年代它們?yōu)榕渖酕-14的研制而開發(fā)了一種新的電出撫接製置（稱用力波撫接設(shè)備幾成功解決了A286（相專于我IBGH2132）鈦介金等I涉配仟紫固柳樓大夾層鈦合金結(jié)構(gòu)所遇到的雅題.取再了期顯的技術(shù)和經(jīng)講效益70年代中期劉盹年代中期，格管門宇就虜罰將電硝釧接成形技術(shù)的應(yīng)用范國不斷擴X，申詵了參頂'利.如應(yīng)力波制孔、應(yīng)力波安裝涉配合緊固fl'應(yīng)力波炸接警接廿更對電碰期按的質(zhì)hliilff了系統(tǒng)的研究，研究給果我明，電盛挪接捉離接頭疲勞卷命+在有穫制裂線的試件孔屮.采用這種方法進涉配命撫接能建震疲勞裂紋的増IC對于按鮒損肪舁限淮則誹計的給構(gòu)U明服的節(jié)鈞啦駅的

3、潛力.（H該公訶沒仃將電確柳搖茂備進歩發(fā)展*液音公可在加年代也發(fā)明了電盛挪接設(shè)備.使用雙槍進行液密T涉配合柳接,已納入工藝說明書BAC-JD47.在盹年代，波音公可曾將電硝聊槍裝到fi動鉆柳機上性用.大釣在1如4乖.波咅公可開始莊新型播r'f737tK機身上便川電囁堺機技術(shù)洛克西Cnj-80年代初釆用了搐魯門會口1的電越卿接設(shè)備鉀接碳纖維見合材料結(jié)構(gòu)，代替價值昂赍的特種緊固件口嘰誘公司采用電當柳接技術(shù)對亙合材料的涉配合進行了研丸.殆果衰明,采用電硝娜接技術(shù)是既能防止安裝擁溝又能取得F涉配作效益的育過逢輕。麥逍公司現(xiàn)已廟用了低電用電眥釧接技術(shù).英工竹電用一般低于500V.住產(chǎn)說明書DPS

4、3.67-27說明了電盈撫接慄作規(guī)程=麥道公司將電當柳接技術(shù)用于鋁合金和袒合金騷狀挪釗、12埠頭刖釘頭挪釘.Gemcor上司是生產(chǎn)自動鉆撫機的專業(yè)廠家.能生產(chǎn)霧種唱號的巾動鉆釧機。作為自動鉆挪機的配套技術(shù),他們也任研究電磁溯接技術(shù)。jQWHl納西州的Electroimpact公是研究電動1貝的匕業(yè)化公司，/l：80年代中期研制成功手提式電磁挪接設(shè)備,80年代末期研制成功低電IK電磁瞬接設(shè)備。該公司現(xiàn)在已開始T計機控制和低電壓電磁自動柳接機的1：程化研究工作。該機器是為英國宇航公司為門動化生產(chǎn)空中客午系列運輸機翼面而研制的.重為50噸.可挪接直徑為12.5mm的那釘，工作電壓一般都低F500V.

5、該公訶的這種產(chǎn)品的早期型號從1990年起在Textron飛機結(jié)構(gòu)公司獲得應(yīng)用.價格為230萬美金，用JA330/340機翼堆板匸一們關(guān)國電童挪接技術(shù)的發(fā)展X致經(jīng)歷了三個階段70年代研制成功了固定式電憊即接設(shè)備*80年代初期到中期，研制了小型手提式電織解接設(shè)備.這-時期屍于第一階段,即高電壓電磁挪接設(shè)備的研制,工作電壓一般5000-8000V.80年代末期到90年代初期，采用了低電壓的電繊鉀接技術(shù),1.41電用一般低于600V.個別也仃1200V,屬于第二階段.*低電壓電磁挪接階段?，F(xiàn)住，羌IN電磁釧接技術(shù)的研究己進入J第三階段.即門動化電童挪接階段,已開始進行了計算機控制和低電壓的電催挪接設(shè)備

6、的工程化研究。俄國占比雪夫飢空匸藝研究所也研制成功了稱為磁脈沖挪接設(shè)務(wù)的電磁釧接設(shè)備。談設(shè)備可以鎮(zhèn)接直徑為4>44>llmm的鋁介金仰竹，功率為5000V.（II沒仃明確說明可以餅接鈦介金和高豪度釧HJ也不能餅接無頭挪頸（只有單槍）.H木從80年代以I.在電磁成彩方面投入大&的人力和財力,取得T人駅的研究成果.任電盛成形匸藝及理論研究方面發(fā)表了許多文厲在充電設(shè)備和脈沖線圈的制造方面也申請了許多專利。但到目前為止,還沒有電感鉀接方面的報導(dǎo)"】點我田，余公藩1981年開始進行電磁挪接技術(shù)的研究，井研制了電磁釧搖設(shè)備叫進入九五后.曹増強尊人対電磁挪接技術(shù)進行了較為系統(tǒng)的

7、研究,并對低電壓電感撫接技術(shù)進行了初步研究"】髙彬采用有限元方法對戰(zhàn)力波安裝涉配介緊尚的過程進行了模擬.對應(yīng)力波安裝過程獲御一定新的認識B】1.4電磁釧接工藝研究的主要方法141解析計算法在僑釘成形過程中，位于挪接件孔中釘桿部分是封閉的傲粗方式,并同柳接件-起變形，而徹頭處釘桿部分JR于敞開的轍粗方式.因此,挪釘變形的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)復(fù)雜，溯釘?shù)捏w枳變形分伯也很不均勻.在塑性變形過程中,不但柳釘材料的組織和物理力學(xué)性能發(fā)生較大變化，而且挪釘存?zhèn)€部分的強化程度也不同，因而使分析I作變得更父雜。盡管根據(jù)一個物體的變形方式可建立足夠數(shù)量的方程式，并且在給定的邊界條件F它們的應(yīng)力應(yīng)變函數(shù)解原則

8、上都可得到，但是在數(shù)學(xué)上閑難非常大.一般不能得出有實用價值的解.現(xiàn)仃方法（章性平衡近似方法、材料阻力法、特征方法和變分法）中址可接受的實用計算方法是變分法.這種方法是尋求某一個枳分式仃極值的函數(shù).求極值的積分式可用變形能（功）或用和它成比例的值來表達。依照連續(xù)介質(zhì)（固體）力學(xué)的能蜀原理可得到相應(yīng)的變分式。也就是說,能址原理允許用變分計算方法a接求解，以代替用平衡微分方程求枳分的方法14?試驗分析法此方法是通過對特定材料和尺寸的柳釘進行鉀接試驗,改變匸藝條件,例如改變充電電壓和挪接速度,采用不同的挪模尊,對成形后挪釘進行金相分析，從而研究挪釘在不同撫接匸藝條件下的微觀形變、區(qū)域晶粒變化.從而獲得

9、溯釘在不同鉀接工藝條件下的成形規(guī)律以此來提高僑接的質(zhì)&pl39J數(shù)值模擬法數(shù)值模擬法的思路是借助仃限元分析軟件建立電磁柳接過程數(shù)值模側(cè).通過單軸拉伸、雙向拉伸或動態(tài)應(yīng)力一應(yīng)受試驗得到材料的性能參數(shù)，輸入気有限元楔熨中通過數(shù)值模擬分析影響挪釘成形過程中的各種因盔卩刃。由于電感挪接工藝莊鈦合金m釘及復(fù)合材料結(jié)構(gòu)連接方面存任突出優(yōu)勢，并國航空、軌天部門在電磴挪接匸藝研究方面都投入了人“的經(jīng)費與人力.但是,由于對挪釘在磁脈沖作用下的變形機理尚不完全清楚.加之挪接過程中放電過程9應(yīng)力波的傳播過程的交互影響.使電磁溯接的理論研究方面存在相為困難。木文任對電感僑接充放電回路和應(yīng)力波傳播作了簡委理論分析.進行WP釘材料在動靜態(tài)a荷下力學(xué)壓縮實驗，得到了不同的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系曲線。在進行r有模具約束條件卜的電磁挪接1藝棋擬試驗并得到相關(guān)參數(shù)肓，對復(fù)合材料與鋁合金板材的挪接作了相關(guān)的I.藝研究。具體研究內(nèi)容如下：(1) 對電磁卵接放電冋路作甲、雙冋路模型分析。(2) 將彈塑性應(yīng)力波簡化為一維彈性應(yīng)力波并研究其在介質(zhì)中傳播時的反射與疊加,住不同材料和不等截面中傳播的相關(guān)特性(3) 作痹釘材料住高速和準靜態(tài)下的力學(xué)壓編實驗,對比其應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系。(4) 仿照娜接連接件設(shè)計約束楔具一套進行了仔模具約束卜的電磁挪接I.藝模擬試