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由于大载荷的要求,在大型运载火箭和新型飞机中,大直径铆钉将越来越多地被采用。电磁铆接作为一种新型铆接手段,具有加载速率高、成形时间极短(微秒级)、钉杆膨胀均匀等特点,可有效提高铆接质量,解决大直径铆钉的成形问题。本文针对直径为Φ10mm的2A10铝合金铆钉,通过进行电磁铆接数值模拟和工艺试验,研究接头的力学性能和镦头微观组织及两者之间的关系。利用ANSYS有限元分析软件进行了电磁铆接数值模拟,研究发现,铆钉的变形先后经过整体膨胀和局部镦粗两个时期。相同放电电容时,放电电压增加和相同放电能量时,放电电容增加,镦头直径、钉杆干涉量和铆钉温度都随着增加。不同长径比下,随着长径比的增加,镦头直径变化不大,镦头高度降低,铆钉整体镦粗时间和温度增加。通过约束模试验发现,电磁铆接可进行直径Φ10mm的2A10铝合金铆钉的铆接且镦头尺寸满足要求,并确定了试验最佳放电参数和铆钉的最佳外伸量。电磁铆接工艺试验发现,相同放电电容时,放电电压增加和相同放电能量时,放电电容增加,镦头直径不断增加。镦头尺寸符合要求铆钉的平均干涉量为2~3%。连接板的厚度对电磁铆接质量影响不大。铆钉镦头内部有剪切带生成,当变形达到一定程度时,在剪切带周围会出现分支,剪切带分支从剪切带附近逐渐扩展到镦头表面并在此处产生裂纹。沿着剪切带,从镦头表面向内部硬度逐渐减小;垂直剪切带方向,在剪切带处硬度值最大。电磁铆接试样剪切和拉脱破坏形式分别为钉杆中部被剪断和钉头处破坏。沿45°方向进行拉伸其破坏最大载荷介于剪切试验和拉脱试验之间,铆接接头最易破坏的方式为剪切破坏。电子扫描发现破坏处断口均发生了剧烈变形。对比了Φ10mm铝合金铆钉电磁铆接接头和Φ6mm-30CrMnSi螺栓连接剪切拉脱破坏时最大载荷,铆接接头的值均更高,并有较好的减重效果。