CFRP與金屬的快速機(jī)械連接技術(shù)

以熱固性樹(shù)脂為母材的碳纖維強(qiáng)化塑料（CFRP）與鋼或鋁等金屬比較，其具有優(yōu)良的剛性比、強(qiáng)度比、疲勞性能和耐腐蝕性而廣泛用于飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件等。近年，由于High Pressure RTM法等新方法的開(kāi)發(fā)，使CFRP零件的生產(chǎn)效率大幅提高，促進(jìn)了CFRP在汽車(chē)結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用。

研究了把異種金屬材料等連接用的自穿孔鉚釘（SPR）用于CFRP與金屬的機(jī)械連接。SPR連接無(wú)需事先對(duì)被連接件進(jìn)行開(kāi)孔加工，可快速進(jìn)行機(jī)械連接。而CFRP在利用鉚釘穿孔過(guò)程中容易發(fā)生剝離損傷。因此，過(guò)去金屬連接用的SPR不能直接用于CFRP的連接，需進(jìn)行改進(jìn)。開(kāi)發(fā)出幾乎不發(fā)生剝離損傷的CFRP用SPR連接。

SPR的尺寸可根據(jù)被連接物的合計(jì)厚度變更。

對(duì)兩種連接方法（CFRP與金屬、CFRP與SPP）的接頭性能進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)（拉伸試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)），證明了SPR連接的接頭性能優(yōu)于過(guò)去的連接方法，而且其具有可以縮短加工時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。

鋼與CFRP接觸時(shí)，因?yàn)楦g電位的差異使鋼容易被腐蝕，為此要對(duì)鉚釘進(jìn)行表面處理。今后將在高腐蝕環(huán)境下進(jìn)行模具耐蝕性評(píng)價(jià)。

刊名：溶接技術(shù)（日）

刊期：2015年第4期

作者：上田政人等

編譯：郝長(zhǎng)文