铆钉焊接和铆钉加工：工艺详情和应用指南

铆钉焊接和铆钉焊接加工:流程详情和申请指南

铆接技术以其独特的连接优势成为机械制造、航空航天和汽车行业不可或缺的加工方法。

铆接是电焊的一种，分为冷铆接和热铆接。冷铆是指用铆钉进行连接，而热铆是指在高温下将两种金属的连接部分熔化在一起。这种工艺特别适用于连接不同材料制成的部件，其中一个部件上的铆钉柱伸入另一个部件的孔中，然后通过塑料的冷流或熔化，使铆钉柱变形，形成铆钉头，从而将两个部件机械地锁在一起。

01 铆接和焊接工艺的基本原理和分类

根据工作原理和加热方法的不同，铆钉焊接工艺可分为多种类型。每种类型都有其特定的应用场景和优势。

热铆接是最常见的焊接方式之一。在热铆接中，压缩焊头加热，因此在铆柱上形成铆头所需的压力较小，铆头中产生的残余应力也较小。与冷铆接相比，这种工艺可用于更广泛的热塑性材料，包括玻璃填充材料，其焊接周期一般为 1 至 5 秒。

与热铆接不同，冷铆接是通过施加高压使铆钉柱变形。这种方法只适用于延展性较好的塑料，因为冷流会在铆钉柱区域产生较大的应力。

随着技术的发展，出现了更先进的铆接方法：

热风铆接：铆钉柱通过过热气流加热，热量通过铆钉柱周围的气管传递。然后将一个单独的冷焊头放下，压紧铆钉柱。

超声波铆接：利用焊头提供的超声波能量熔化铆钉螺柱。在焊头的持续压力下，熔化的铆钉材料流入焊头内的空腔，形成所需的铆钉头设计。这种方法的典型焊接周期不超过 2 秒，可使用手持焊头进行焊接。

02 铆接和焊接工艺的关键技术参数

铆接工艺的质量受许多技术参数的影响很大。在冲击铆接技术中，由于内部机械连接结构复杂，打钉时内外部条件要求高，容易导致铆接质量不稳定，维修成本高。

优化工艺参数是提高铆接质量的关键。研究表明，通过研究螺杆速度、进给速度等参数，并通过正交试验监测设定值，可以优化铆接工艺。例如，在 1.2 毫米 RC5754+3.5 毫米 6082-T6 铝合金板材的情况下，通过优化这些参数，可以获得孔成型阶段工艺参数的最佳组合以及相应的铆枪最大下压力。

铆接的一般技术要求也非常严格。以铝合金压力容器为例，筒体纵向焊缝和横向对接焊缝的错位量需要符合特定的规定。考虑到铣削坡口和剪切后焊接收缩的因素，在铆接和焊接前需要在筒体的长度和宽度方向预留适当的余量（如 6 毫米）。

焊接参数的选择对最终质量有着决定性的影响。以铝合金汽缸焊接为例：

圆筒的外纵缝可采用等离子焊接，使用直径为 1.6 毫米的 ER5356 焊丝，电弧电压为 19 至 25 伏，焊接电流为 270 至 300 安培，焊接速度为 12 至 15 厘米/分钟。

圆筒的纵缝可采用手工氩弧焊焊接，使用直径为 1.6 mm 的 ER5356 焊丝，电弧电压为 15~20 V，焊接电流为 320~380 A，焊接速度为 15~20 cm/min。

03 铆接在不同行业的应用实例

铆接技术以其独特的优势被广泛应用于许多工业领域。汽车行业是铆接技术最重要的应用领域之一，而冲击铆接技术是汽车焊接车间常用的连接技术。通过对 Impact 设备进行内部连接改造、铆枪分类管理、维护策略改造、测试环节管理等方面的优化，可有效减少现场断钉等质量问题，提高设备的整体效率（OEE），降低日常维护成本。

在压力容器的制造过程中，铆接和焊接工艺也发挥着重要作用。以 5083 铝合金压力容器为例，这种合金具有耐腐蚀性能、较好的加工性能和焊接性能，而且重量轻、比强度高，因此在高压开关行业得到了广泛应用。

通过合理的铆接和焊接顺序，可有效控制变形，确保产品质量。

其他重要的应用领域包括

电信业：在通信设备制造方面发挥着重要作用。

电子工业：特别是印刷电路板的制造。

医疗设备：精度和可靠性至关重要的领域。

消费品：广泛用于生产各种日常消费品。

04 精通铆接焊缝的质量控制

要实现高质量的铆接和焊接工艺，需要在多个方面进行严格控制。铆接和焊接顺序的选择对产品质量有重大影响。以铝合金外壳制造为例，不同的铆接方案会产生不同的结果。

通过对三种方案的比较，发现分步铆焊的方案二人员利用率和设备利用率最高，工时最短，减少了一道校准工序。在此方案下，焊接后的内径尺寸差 Dmax-Dmin≤3 mm，可以满足设计要求和安装要求。

非破坏性检测是确保铆接焊缝质量的重要手段。适用于压力容器和其他关键设备：

A 级焊缝（如 A1、A2 焊缝）应在焊接 24 小时后进行 X 射线检查。

C 类和 D 类焊缝（如 C1、C2、C3、D1 焊缝）应在焊接 24 小时后进行颜色测试。

测试结果应符合相关行业标准（如 JB/T4730 焊缝Ⅰ标准）。

压力测试是检验铆焊质量的最后阶段。根据设计要求，焊接好的容器需要在特定水压（如 1.2 兆帕）下保持一定时间（如 5 分钟）进行渗漏测试。合格的容器应无漏水、无明显变形和声响，实际耐压性能需满足设计要求。

05 铆接和焊接加工的常见问题和解决方案

铆接加工过程中会遇到各种各样的问题，铆接质量不稳定就是其中比较常见的问题之一。针对冲击铆接技术铆接质量不稳定的问题，可以通过设备内部连接改造优化、铆枪分级管理、维护策略修正和检测环节管理等方法加以解决。

焊接变形是另一个常见的难题。选择正确的铆接和焊接顺序可以减少变形。例如，与其他方案相比，方案 2（先组装母圆筒和母圆筒法兰，焊接 C1 和 C2；然后组装短圆筒和短圆筒法兰，焊接 C3；最后组装两个焊接整体部件，焊接 D1）能更好地控制变形。

解决指甲断裂问题的办法包括

进行内部设备连接改造，提高设备稳定性。

实施铆钉枪分级，确保使用合适的铆钉枪。

修订维护策略，定期检查和维护设备。

加强测试环节的管理，及时发现和解决问题。

06 如何选择专业的铆钉加工服务

在选择专业的铆钉加工服务时，有几个因素需要考虑。技术能力是首要考虑因素。专业的铆接加工服务提供商应拥有各种铆接设备和技术，能够处理不同的材料和产品要求。他们应了解不同铆接工艺的优缺点，并能针对客户的需求推荐最合适的解决方案。

质量保证体系是另一个需要考虑的要点。可靠的服务供应商应具备完善的质量控制流程，包括从原材料检验到成品测试的全过程质量控制。他们应使用标准的非破坏性测试方法（如 X 射线测试和颜色测试）来确保产品质量。

经验和专业知识方面的考虑因素包括

服务提供商在特定行业（如汽车、压力容器等）的经验。

深入了解并有能力优化铆接和焊接工艺参数。

能够解决常见的铆接问题，如变形控制和断钉问题

提供全面测试报告和认证的能力可确保产品符合相关行业标准。

随着制造业向轻量化和高强度方向发展，铆接技术也在不断进步。现代铆接加工已经实现了自动化和智能化升级，通过正交试验和参数优化，可以精确控制铆接质量，同时为生产线上机器人的选型提供可靠依据。

在选择合适的铆接加工服务时，必须考察供应商的质量控制系统和行业经验，以确保他们能够提供符合标准的热铆接、冷铆接或超声波铆接解决方案