[发明专利]基于半空心铆钉的两段式机械-固相复合连接方法

摘要

一种基于半空心铆钉的两段式机械‑固相复合连接方法，通过将半空心铆钉与固连模具的驱动头同轴设置且铆钉盖上凹槽与驱动头的凸台相啮合，设置驱动头驱动驱动铆钉在工艺第一阶段以高速旋转、低速进给的方式铆入待连接材料；在第二阶段内停止旋转铆钉，并以较高速率进给，避免热量在铆钉附近过度累积，提升铆接力，使铆钉底端在待连接材料变形阻力的作用下向外撑开，形成机械互锁，同时在铆钉快速进给的挤压作用下，接头中铆钉‑工件、工件‑工件之间各界面间隙被消除，界面在高温下通过热扩散形成固相连接，本发明能够显著提升机械连接的干涉互锁效果，并在铆钉与工件、工件与工件之间形成固相连接，获得机械‑固相复合接头。

主权项

1.一种基于半空心铆钉的两段式机械‑固相复合连接方法，其特征在于，通过将半空心铆钉与固连模具的驱动头同轴设置且铆钉盖上凹槽与驱动头的凸台相啮合，设置驱动头驱动铆钉在工艺第一阶段以高速旋转、低速进给的方式铆入待连接材料，通过铆钉旋转产生摩擦热，提升待连接工件温度，避免低延展性材料开裂，同时降低铆钉的铆入阻力以使得铆钉达到待连接工件中的转换深度；当完成第一阶段后，在第二阶段内停止旋转铆钉，并以较高速率进给，避免热量在铆钉附近过度累积，提升铆接力，使铆钉底端在待连接材料变形阻力的作用下向外撑开，形成机械互锁，同时在铆钉快速进给的挤压作用下，接头中铆钉‑工件、工件‑工件之间各界面间隙被消除，界面在高温下通过热扩散形成固相连接；所述的固相连接是指：铆钉附近各界面间隙被消除，实现以下至少一个界面处两侧材料的固相连接：①铆钉内侧截留金属与下层工件的界面；②铆钉外侧工件与工件材料的界面；③铆钉内侧截留金属与铆钉内壁的界面；④铆钉外侧工件材料与铆钉外壁的界面。