钛合金结构干涉配合铆接疲劳试验研究.pdf

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1、研究论文钛合金结构干涉配合铆接疲劳试验研究术陈允全1，曹增强2，秦龙刚1，陈丽丽1，严厉1(1．中航工业成都飞机工业(集团)有限公司，成都610000；2．西北工业大学机电学院，西安710072)[摘要】干涉配合能提高接头疲劳寿命，已成为目前最有效的强化工艺方法之一。国内外飞机制造中已广泛应用干涉配合，但我国目前飞机制造中的干涉配合铆接只限于铝合金结构。钛合金优越的性能使其在飞机结构中的应用比例大幅提高，但钛合金结构的干涉配合铆接在我国飞机制造中还是一个空白。针对某型机的实际结构对钛合金结构的干涉配合铆接疲旁『生能进行了试验研究。研究结果表明，较普通铆接干涉配合铆接可明显提高接头

2、疲劳寿命，加载的应力水平越低，疲劳寿命提高越明显。另外，钉孔间隙等工艺参数对疲劳寿命增益也有较大影响。关键词：钛合金结构；干涉配合；疲劳寿命；铆接；干涉量ResearchonFatigueExperimentalofInterferenceFitRivetingofTitaniumAlloyStructureCHENYunquanl，CAOZengqian92，QINLonggan91，CHENLilil，YANLil(1．AVICChengduAircraftIndustrial(Group)Co．，Ltd．，Chengdu610000，China；2．SchoolofMech

3、anicalEngneemg，NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xian710000，China)IABSTRACT】Interference—fitisawell—knowntechniqueforimprovingthefatiguelifeofjoints，whichhasbeenwidelyadoptedinaerospacemanufacturingindustry．Theexcellentperformanceoftitaniumalloyhasgreatlyimproveditsapplica—tioninaerospacest

4、ructures．HoweveLinterference—fitrivetinginourcountryisstilllimitedtoaluminumalloystructures，thereisfewstudiesontheinterference—fitrivetingintitaniumstructures．Fatigueexperimentswerecarriedoutontitaniumstructureswithdifferentinterference--fitlevelsinthispaper．ItWasfoundthatinterference--fitriv

5、etingcangreatlyimprovethefatiguelifeofjointscomparedwithconventionalriveting．Theincrementoffatiguelifebyinterforence-fitrivetingbe—comesmoreobviousatlowerlevelloads．Processingparameters，suchasthegapbetweenholeandpin，alsohavegreatef-fectsonthefatiguelife．Keywords：Titaniumstructures；Interferenc

6、e-fit；Fatiguelife；Riveting；InterferenceDoI：10．16080／j．issnl671．833x．2017．04．083干涉配合是在不增加结构重量及不改变结构形式的情况下，通过紧固件和紧固件孔之间形成一定干涉，从而在孔周形成径向压应力，使孔边缘处应力变化的幅度显著降低，推迟疲劳裂纹的产生，从而提高疲劳寿命”～。铆接是飞机结构最主要的连接方法，铆接质量对飞机结构强度和寿命有极大影响。干涉配合铆接已在飞机制造中广泛应用，可取得很好的疲劳寿命增益【3叫。但我国目前在飞机制造中的干涉配合铆接工艺只限于铝合金结构，航标HB／Z223．4—2004制定了

7、半冠状铆钉、平锥头铆钉的干涉配合铆接工艺规范圈，但该规范只针对铝合金结构。钛合金的优异性能使其在先进飞机制造在应用的比例越来越大，钛合金的优异性能使得其在先进飞机制造中的应用比例越来越大嘲，如一架A380的钛s基金项目：航空基金2015ZE53065资助。合金用量达46t【．”。钛合金结构和钛合金铆钉在我国新型飞机结构中也已广泛应用，但钛合金结构的干涉配合铆接目前在我国还是一个空白。作者针对某型机的实际结构(TC4钛合金和钛铌铆钉)对其干涉配合铆接工艺进行了研究【8】。本文对钛合