铆焊与铆焊加工：工艺详解与应用指南-大连富泓机械有限公司

在机械制造、航空航天和汽车工业中，铆焊技术以其独特的连接优势成为不可或缺的工艺方法。

铆焊是电焊的一种焊接方式，分为冷铆和热铆。冷铆即用铆钉连接，而热铆则是通过高温将两种金属的连接部位熔化在一起。这种工艺特别适用于连接不同材料制成的零件，一个零件上有铆柱，伸入另一个零件的孔中，然后通过塑料的冷流或熔化，铆柱变形形成铆钉头，将两个零件机械性锁紧在一起。

01 铆焊工艺的基本原理与分类

铆焊工艺根据其工作原理和加热方式的不同，可以分为多种类型。每种类型都有其特定的应用场景和优势。

热铆焊接是其中最常见的形式之一。在热铆焊接中，压缩焊头发热，因此在铆柱上形成铆钉头所需压力较小，铆钉头中产生的残余应力也较小。这种工艺可应用于较冷铆焊范围广得多的热塑性材料中，包括玻璃填充材料，其典型的焊接周期是1至5秒。

与热铆焊接不同，冷铆焊接通过高压使铆柱变形。由于冷流使得铆柱区域产生大的应力，因此这种方法仅适用于延展性较好的塑料。

随着技术的发展，出现了更多先进的铆焊方法：

热气铆焊接：以过热空气流的方式为铆柱加热，通过铆柱周围的气管传热。然后独立的冷焊头放低，压缩铆柱。

超声波铆焊接：利用焊头提供的超声波能量将铆柱熔化。在焊头持续的压力过程中，熔化的铆柱材料流入焊头内的型腔中，形成所需的铆钉头设计样式。这种方法典型的焊接周期小于2秒，可用手持焊头进行焊接。

02 铆焊加工的关键技术参数

铆焊加工的质量受到多种技术参数的显著影响。在Impact铆接技术中，由于其内部机械连接结构复杂，且打钉时内部条件及外部条件要求高等特点，容易导致铆接质量的不稳定和维护成本高等问题。

工艺参数优化是提高铆接质量的关键。研究表明，通过正交试验研究螺钉转速、进给速度以及监测设定值等参数，可以优化铆接工艺。例如，在针对1.2 mm RC5754+3.5 mm 6082-T6铝合金板件的研究中，通过优化这些参数，可以获得孔成形阶段最优工艺参数组合以及对应的铆枪最大下压力。

铆装的一般技术要求也十分严格。以铝合金压力容器为例，筒体的纵向焊缝和横向对接焊缝的错边量需要符合特定规定。考虑剪切后铣坡口和焊接收缩因素，筒体铆装焊接前需要预留适当的长宽方向预留量（如6mm）。

焊接参数的选择对最终质量有决定性影响。以铝合金筒体焊接为例：

筒体外纵缝可采用等离子焊接，使用直径1.6 mm的ER5356焊丝，电弧电压19～25 V，焊接电流270~300 A，焊接速度12~15 cm/min。

筒体内纵缝可采用手工TIG焊接，使用直径1.6 mm的ER5356焊丝，电弧电压15~20 V，焊接电流320~380 A，焊接速度15~20 cm/min。

03 铆焊在不同行业的应用实例

铆焊技术因其独特的优势在众多工业领域得到了广泛应用。汽车工业是铆焊技术的重要应用领域之一。Impact铆接技术是汽车装焊车间常见的连接技术。通过对于Impact设备进行内部连接改造、铆枪分级管理、维护保养策略修正、测试环节管理等方面的优化，可以有效减少现场断钉等质量问题，提高设备综合效率（OEE），并减少日常维护成本。图片[1]-铆焊与铆焊加工：工艺详解与应用指南-大连富泓机械有限公司

在压力容器制造中，铆焊工艺同样扮演着重要角色。以5083铝合金压力容器为例，这种合金具有耐腐蚀性，加工性能和焊接性能较好，同时质量轻、比强度高，因此广泛应用于高压开关行业。

通过合理的铆装和焊接顺序，可以有效控制变形，确保产品质量。

其他重要应用领域包括：

电信行业：在通信设备制造中发挥重要作用。

电子行业：特别是印刷电路板的制造。

医疗设备：对精密度和可靠性要求极高的领域。

消费用品：广泛用于各种日常消费品的生产。

04 铆焊质量控制的专业技巧

要实现高质量的铆焊加工，需要从多个方面进行严格控制。铆装和焊接顺序的选择对产品质量有显著影响。以铝合金壳体制造为例，不同的铆装方案会导致不同的结果。

通过比较三种方案发现，采用分步铆装和焊接的方案二可以使人员利用率和设备利用率达到最高，工时最短，并且减少一次校正工序。这种方案下，焊接后的内径尺寸差Dmax-Dmin≤3 mm，能够满足设计要求和安装要求。

无损检测是确保铆焊质量的重要手段。对于压力容器等关键设备：

A类焊缝（如焊缝A1、A2）应在焊后24小时进行X射线检测。