鉚釘是一種通過塑性變形將兩個(gè)或多個(gè)零件長久連接的機(jī)械緊固件,廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、軌道交通、建筑結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。其重要原理是通過外力使鉚釘桿部膨脹或變形,形成機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu),無需焊接或螺紋連接即可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度、高可靠性的連接。以下從分類、工作原理、應(yīng)用場景及關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)四個(gè)方面展開說明:鉚釘?shù)姆诸惻c特點(diǎn)根據(jù)變形方式和應(yīng)用場景,鉚釘可分為以下主要類型:實(shí)心鉚釘結(jié)構(gòu):由釘桿和釘頭組成,需通過鉚接機(jī)將釘桿末端錘擊或壓潰形成第二釘頭。消防裝備:防火服金屬扣件用鉚釘固定,高溫下不脫落?;窗层T釘2628

熱處理用于優(yōu)化鉚釘?shù)牧W(xué)性能,如提強(qiáng)度、硬度或韌性,具體工藝需根據(jù)材料類型選擇。淬火+回火(碳鋼/合金鋼鉚釘)淬火:將鉚釘加熱至臨界溫度(如45#鋼為840-860℃),保溫后快速水冷或油冷,形成馬氏體組織(硬度可達(dá)HRC50-55)?;鼗穑涸?50-650℃下保溫1-3小時(shí),消除淬火應(yīng)力,調(diào)整硬度(如回火至HRC35-40)和韌性。案例:汽車底盤用強(qiáng)度鉚釘(如10B21鋼)經(jīng)淬火+回火后,抗拉強(qiáng)度達(dá)1200MPa,延伸率≥12%。固溶處理+時(shí)效(鋁合金鉚釘)固溶處理:將鉚釘加熱至470-490℃,保溫2-4小時(shí)后水淬,使強(qiáng)化相(如θ相)溶解到鋁基體中。時(shí)效:在120-190℃下保溫8-24小時(shí),析出細(xì)小強(qiáng)化相(如Al?Cu),硬度提升至HRC12-15,抗拉強(qiáng)度達(dá)450-500MPa。案例:航空航天用2024鋁合金鉚釘經(jīng)T6熱處理后,剪切強(qiáng)度達(dá)310MPa,滿足NAS標(biāo)準(zhǔn)要求。退火(鈦合金鉚釘)目的:消除冷加工硬化,提高塑性(如將Ti-6Al-4V的延伸率從8%提升至15%)。工藝:在700-750℃下保溫1小時(shí)后空冷,組織轉(zhuǎn)變?yōu)榈容Sα+β相,便于后續(xù)鉚接變形。無錫鉚釘BOM-R12鉚釘?shù)沫h(huán)境適應(yīng)性:選擇適合的鉚釘材料和類型,可以提高連接件在不同環(huán)境下的耐用性。

解決方案:使用鈦合金實(shí)心鉚釘,配合液壓鉚接機(jī)實(shí)現(xiàn)壓力波動(dòng)≤±1.5bar,確保鉚釘頭高度一致(誤差≤0.05mm),避免應(yīng)力集中。軌道交通車輛制造需求:高鐵車體需滿足EN 12663標(biāo)準(zhǔn),連接部位需具備抗沖擊性(如30kJ沖擊能量無脫落)。解決方案:采用鋁合金抽芯鉚釘連接車體側(cè)墻,鉚釘間距≤100mm,并通過有限元分析優(yōu)化鉚接布局,使車體靜態(tài)彎曲剛度達(dá)38MN·m2。建筑鋼結(jié)構(gòu)加固需求:既有建筑改造中需快速連接新增鋼構(gòu)件,且避免焊接火花引發(fā)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
工藝:在硫酸或鉻酸電解液中通電,形成10-30μm的氧化膜(如硬質(zhì)陽極氧化膜硬度達(dá)HV400-500),耐鹽霧時(shí)間超1000小時(shí)。達(dá)克羅(鋅鉻涂層)特點(diǎn):無氫脆風(fēng)險(xiǎn),厚度6-8μm,鹽霧試驗(yàn)≥500小時(shí),用于高強(qiáng)度鋼鉚釘(如軌道交通車輛連接鉚釘)。噴砂/拋光噴砂:使用120-220目石英砂,表面粗糙度Ra達(dá)3.2-6.3μm,提高涂層附著力(如建筑鋼結(jié)構(gòu)鉚釘)。拋光:通過機(jī)械拋光使表面粗糙度Ra≤0.8μm,用于精密儀器鉚釘(如光學(xué)設(shè)備連接件)。特殊鉚釘?shù)闹圃旃に囎詻_鉚接(SPR)鉚釘制造難點(diǎn):需控制釘桿尖銳度(前列半徑≤0.1mm)和硬度(HRC45-50),以確保刺入材料時(shí)不開裂。鉚接優(yōu)勢(shì):與螺絲相比,鉚釘連接更加堅(jiān)固,適合長期承受振動(dòng)和壓力。

流程:線材→切斷→鐓頭(形成釘頭)→整形(修正尺寸)→退模。設(shè)備:單工位冷鐓機(jī),壓力范圍通常為50-500噸。多工位冷鐓適用場景:復(fù)雜結(jié)構(gòu)鉚釘(如半空心鉚釘、抽芯鉚釘)。流程:工位1:切斷線材并預(yù)鐓頭;工位2:反擠壓形成空心部分(半空心鉚釘);工位3:鐓制釘芯(抽芯鉚釘);工位4:整形與切邊。設(shè)備:多工位冷鐓機(jī)(如6工位),可同步完成多個(gè)變形步驟,生產(chǎn)效率提升3-5倍。關(guān)鍵控制參數(shù)變形量:總變形量需控制在材料延伸率的60%-80%以內(nèi),避免開裂(如鋁合金7075的延伸率為12%,單次變形量需≤7.2%)。運(yùn)動(dòng)器材:滑雪板板芯與外層用鉚釘固定,增強(qiáng)抗沖擊性。鎮(zhèn)江鉚釘6304
樂器改良:電吉他琴體用鉚釘固定拾音器,減少雜音干擾?;窗层T釘2628
解決方案:使用強(qiáng)度半空心鉚釘,配合便攜式液壓鉚槍,單釘安裝時(shí)間≤5秒,抗剪強(qiáng)度達(dá)80kN,滿足《鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 51367-2019)要求。四、鉚釘選型的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)材料匹配性:根據(jù)被連接材料選擇鉚釘材質(zhì)(如鋁-鋁連接用鋁合金鉚釘,鋁-鋼連接用不銹鋼鉚釘),避免電化學(xué)腐蝕。直徑與長度:鉚釘直徑需根據(jù)被連接板厚度計(jì)算(如單層板厚度t,鉚釘直徑d=1.8√t),長度需保證鉚接后釘桿剩余長度≤0.5mm。抗剪/抗拉強(qiáng)度:根據(jù)載荷類型選擇鉚釘規(guī)格,如汽車底盤連接需抗剪強(qiáng)度≥50kN/釘,而飛機(jī)起落架需抗拉強(qiáng)度≥200kN/釘?;窗层T釘2628