Page 33 - 理化检验-物理分册2025年第一期

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试验与研究 DOI:10.11973/lhjy-wl240006

TC4 钛合金环槽铆钉铆接性能试验

1,2
高学敏 ，石大鹏 ，张自鹏 ，冯韶伟 ，冯德荣 ，张钦莹 1,2
1,2
1,2
4
3
（1.河南航天精工制造有限公司，信阳 464000；2.河南省紧固连接技术重点实验室，信阳 464000；

3.中航工业第一飞机设计研究院， 西安 710072；4.北京宇航系统工程研究所，北京 100076）
摘 要：为了验证环槽铆钉对于基体的安装工艺性，分别对TC4钛合金环槽铆钉进行了最大、最
小夹层条件下的拉脱力及预紧力对比试验。结果表明：在最大、最小夹层状态下，环槽铆钉拉脱力
规律一致，环槽铆钉在最小夹层状态下的拉脱力比最大夹层状态下的拉脱力大，直径为4 mm的铆钉
拉脱力增大得比较明显，达到40%以上； 在最大、最小夹层状态下，环槽铆钉的预紧力存在明显差异，
即最小夹层状态下直径为4 mm铆钉的预紧力较最大夹层状态下同样规格铆钉的预紧力增大5%以
上，最小夹层状态下直径为5 mm铆钉的预紧力较最大夹层状态下同样规格铆钉的预紧力反而减小
15%以上。
关键词： 环槽铆钉；拉脱力；预紧力；夹层
中图分类号：TG115.5；TB31 文献标志码：A 文章编号：1001-4012(2025)01-0021-04
Riveting performance test of TC4 titanium alloy ring groove rivet

GAO Xuemin , SHI Dapeng , ZHANG Zipeng , FENG Shaowei , FENG Derong , ZHANG Qinying 1,2
1,2
4
1,2
1,2
3
(1. Henan Aerospace Precision Machining Co.,Ltd., Xinyang 464000, China; 2. Henan Key Laboratory of Fastening
Connection Technology, Xinyang 464000, China; 3. AVIC First Aircraft Design and Research Institute,
Xi’an 710072, China; 4. Beijing Institute of Aerospace Systems Engineering, Beijing 100076, China)
Abstract: In order to verify the installation process of the ring groove rivet for the substrate, the pull-off
force and pretightening force of the TC4 titanium alloy ring groove rivet under the maximum and minimum interlayer
conditions were compared. The results show that under the maximum and minimum interlayer conditions, the pull-
off force law of the ring-groove rivet was consistent. The pull-off force of the ring-groove rivet under the minimum
interlayer condition was larger than that under the maximum interlayer condition. The pull-off force of the rivet with a
diameter of 4 mm increased obviously, reaching more than 40%. In the maximum and minimum interlayer state, the
pretightening force of the ring groove rivet was obviously different, the pretightening force of the rivet with a diameter
of 4 mm in the minimum interlayer state was more than 5% higher than that of the rivet with the same specification
in the maximum interlayer state, and the pretightening force of the rivet with a diameter of 5 mm in the minimum
interlayer state was more than 15% lower than that of the rivet with the same specification in the maximum interlayer
state.
Keywords: ring groove rivet; pull-off force; pretightening force; interlayer

在航空航天领域，装备型号连接仍大量采用紧 应用。环槽铆钉又称为哈克螺栓，由铆钉和钉套两
固件机械连接方式，以“数以万计、类以群分、连结 部分组成，具有安装方便、抗震性好、防渗性强、联

构、接系统”形成紧固连接系统，保证了装备的可靠 接强度高和检测方便等优点，可有效防止构件在振
性 。紧固件中的环槽铆钉在航空航天等领域广泛 动时松脱，可长期免于维护。
[1]
目前，国内学者已经对环槽铆钉开展了一些研
收稿日期：2024-01-17 [2]
究工作，杨信联等 分析了拉模型腔主要设计参数
基金项目：中国科协青年托举人才工程资助项目（2017QNRC001）
与成形钉套间的关系，提出了一种优化型腔口径尺
作者简介：高学敏（1983—），男，研究员，主要从事试验技术与失
[3]
效分析工作，gaoxuemin694@126.com 寸的精确计算方法。于凤亭 探索了环槽铆钉经过
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