铆接与焊接:选择正确的钣金件连接方法
焊接和铆接是将两块金属熔合在一起的广泛流行的连接工艺,它们具有不同的应用和特性。因此,如果您正在设计一个零件,您需要将它们连接起来形成一个完整的对象,那么了解铆接与焊接的比较至关重要。本文进一步说明了焊接和铆接的定义、优缺点和应用,这将帮助您获得更坚固耐用的零件。让我们深入了解它。
什么是铆接?
铆接是一种半永久性的非热连接方法,涉及使用机械紧固件/铆钉(具有圆顶形头部的金属零件)来连接钣金零件。
铆接包括在要连接在一起的两个钣金零件上钻孔并安装铆钉。安装取决于您使用的铆钉类型,因为您可能需要将铆钉放置、钻孔或冲入孔中。
在孔中安装铆钉后,您必须使铆钉的尾部变形。这可以通过敲打或粉碎来实现。扁平的尾部与成形的头部一起防止铆钉脱落。
铆接的种类
铆接接头是通过将铆钉插入两个钣金零件的钻孔中制成的。但是,铆接接头主要分为三大类。
基于铆钉放置
铆接根据位置分为两种:
- 搭接接头 :您可以通过重叠两个钣金零件并在重叠部分安装铆钉来创建搭接接头。搭接接头可以是单接头或双接头,具体取决于您使用的铆钉数量。
- 对接 :您可以通过将两个组件对接在一起(因此称为对接接头)并使用附加材料(盖板或带)在一侧或两侧桥接它们来创建对接接头。然后铆接盖板。
基于盖板的数量
盖板是您放置在工件上以固定它们以便您可以钻穿它们的材料。该类铆接用于对接。
- 单肩带对接 :要形成单条带对接接头,请将主板相互靠在一起,不要重叠。然后在主板的一侧放一块盖板并铆接。
- 双肩带对接 :这就像单肩带对接。唯一的区别是两侧都有盖板。使用放置在两个钣金零件相对侧的两个盖板并铆接每个盖板。
基于铆钉的排列
此类别侧重于您在连接钣金零件时使用的铆钉的排列。有两种:
- 链式铆接 :要形成链条铆接接头,请确保铆钉排彼此完全相对且成直线。
- 之字形铆接接头 :与链带对接接头不同,Zig Zag Rivet Joint 的铆钉排不相辅相成。
铆接的优缺点
在大多数钣金制造服务中,铆接是一种流行的连接方法。但是,它有它的优点和缺点。
优点
- 铆接是一种非热金属连接方法
- 更适用于异种金属和有色金属零件。
- 灵活的设计
- 更高效、更可靠
- 质检容易
- 拆卸不会导致铆接件损坏
缺点
- 总成本高
- 整体重量增加
- 铆接接头产生更多噪音。
- 铆接区域可能发生腐蚀,导致维护成本增加
- 由于孔洞,板变得脆弱
什么是焊接?
焊接是一种用于连接两个相似或不同金属部件的热处理工艺。这是一个永久性的过程,包括对齐金属、熔化金属零件并冷却它们以使零件形成刚性接头。
您可以使用许多焊接工艺将两个钣金零件连接在一起。以下是流行的方法:
· 屏蔽金属电弧焊 (SMAW)
SMAW或棒焊是一种焊接技术,涉及使用连接到电源的焊剂涂层电极来焊接钣金零件。
熔化的电极填充要连接的两个金属板零件之间的空间。助熔剂与电极一起熔化,形成气体和熔渣,保护熔化的电极和电弧。
棒焊是一种简单、便携、价格低廉的焊接方法,适用于低合金钢和高合金钢、碳钢、铸铁和镍合金等黑色金属材料的焊接。
· 钨极气体保护焊 (GTAW)
GTAW 也称为 TIG(钨极惰性气体)焊接,适用于不锈钢、铝和钛等黑色金属或有色金属。它涉及使用钨电极熔化工件,形成一个液体池,在凝固时将它们连接起来。
TIG焊接不使用助焊剂,而且对精度要求很高。但是,它可以产生坚固且优质的焊接接头。
· 气体保护金属电弧焊 (GMAW)
这种技术是焊接许多材料时最常用的焊接技术。也称为 MIG(金属惰性气体)焊接,GMAW 是一种半自动或全自动方法,它使用连续的实心焊丝(类似于工件)将工件焊接在一起。它还伴随有保护它们免受污染的保护气体。与其他方法不同的是,它不会产生耳光并且是连续的。
· 药芯电弧焊 (FCAW)
药芯焊丝电弧焊 (FCAW) 是一种户外焊接工艺,适用于处理铸铁、不锈钢、碳钢、高镍合金和低合金钢等厚且受污染的材料。
它涉及使用带有助焊剂化合物的连续空心线电极。它还会产生熔渣,必须将其去除以使焊接部分看起来更好更清洁。
焊接接头的类型
通过将铆钉插入两个钣金零件的钻孔中来形成焊接接头。常见的焊接接头包括:
- 对接焊接 :对接焊接是最常见和最直接的焊接接头类型。它涉及在焊接前将焊接在一起的金属放置在同一平面上。
- 搭接焊接接头 :搭接焊接接头是通过将金属板重叠并在一侧或两侧将它们焊接在一起而形成的改进的对接接头。它们是最适合不同厚度钣金的焊接接头。
- 三通焊接 :T 形焊接接头是通过将两种材料以 90° 角相交制成的。一个钣金零件放置在另一个钣金零件的中心以形成 T 形(因此称为 T 形焊接接头)。
- 角接头焊接 :角接头类似于 T 形焊接接头,尽管金属的位置在拐角处。这导致形成 L 形
焊接的优缺点
在比较铆钉与焊接时,焊接是更流行的方法。但是,焊接有利有弊。
优点
- 焊接接头牢固
- 适用于相似和不同的材料
- 由于形成光滑的外观,它们在美学上更好
- 工作的形状和方向多种多样
缺点
- 它们的接头较脆,疲劳强度较低
- 因变形而产生的额外应力
- 需要熟练的操作人员,这可能会增加劳动力成本
- 需要电力,这可能会增加运营成本
焊接和铆接的区别
焊接和铆接各有利弊,适用于很多产品。但是,铆接和焊接之间的单一差异可以确定每种方法适用的产品类型。以下是这两种方法之间的一些区别以及如何选择合适的方法。
· 材料
这两种连接工艺适用于相似和不同的材料。但是,如果您想连接不同的材料,铆接是更好的方法。与焊接不同,它不考虑钣金零件的熔点——焊接的重要组成部分。
· 速度
这是铆接和焊接之间的显着区别。 与铆接相比,焊接的生产效率更高。这是一个自动化的过程,非常适合连接不同的金属部件。另一方面,铆接需要几个过程,包括铆钉的钻孔、紧固和压平。
· 费用
就整体成本而言,铆接是一种比焊接更昂贵的方法。尽管铆钉价格低廉,但铆接的总成本更高。这是由于材料、运营和劳动力成本的累积造成的。
· 实力
焊接产生比铆接接头更坚固的永久性和刚性接头。因此,它们非常适合连接用于制造刚性框架的金属。关节的强度差异很大。因此,对于需要这种性能的产品,焊接是较好的方法。
· 安全
这两种方法在一定程度上都是安全的。但是,由于大多数焊接过程都是自动化的,因此焊接更安全。另一个角度是考虑热量的使用,这里铆接是更安全的选择。
· 应用程序
铆接用于飞机工业、桥梁建造、造船和消费品制造。焊接适用于制造电气工业、航空航天工业和国防工业的零部件。
焊接比铆接好吗?
更好的钣金零件连接方法取决于您想要什么。因此,与其寻找更好的方法,不如了解在这两种方法中发挥作用的因素。因此,最好还是带着“什么时候选择焊接或铆钉”这个问题。
何时选择焊接
以下是您在选择焊接时应考虑的几个条件:
—— 重量敏感度
如果您正在尝试制造产品并且对重量敏感,那么焊接是更好的选择。与铆接不同,它不会将产品的最终重量增加到铆接的程度,因为在将金属板连接在一起时不会添加其他材料。
—— 效率
如果您重视效率,焊接也是要考虑的更好的连接方法。所涉及的过程大多是自动化的,这使得将两种金属连接在一起变得更快、更容易。也不需要钻孔、制作紧固件等。
—— 美学
焊接是更美观的方法,因为它在后处理后会产生光滑的表面。这与铆接不同,许多人认为铆钉的凸起不美观。
—— 关节强度
焊接导致比铆接接头更坚固的永久和刚性接头。焊接接头是坚固、耐用和刚性的框架。因此,它们是制造具有强度和刚性的产品的更好方法。
—— 不同的形状
在处理不同形状时,焊接是更合适的方法。与铆接不同,您可以使用上面列出的任何工艺将圆柱形金属零件连接在一起。
何时选择铆接
尽管焊接是更流行的方法,但在某些情况下需要您使用铆接。以下是钣金加工中选择铆接优于焊接的几个条件。
—— 材料类型
当使用具有不同熔点的不同材料时,焊接可能不是最好的方法,因为钣金制造商必须考虑熔点。但是,铆接是更好的方法,因为您只需在材料上钻孔并连接铆钉或紧固件。
—— 热量要求
对于不需要加热的材料,铆接是更好的方法。例如,铝在热方面不稳定,使用高温连接几个铝板金属零件大多是不可取的。因此,铆钉更适用于铝制品,如厨具。
—— 拆解
铆接产品可以拆卸,不会损坏每个零件。因此,该连接方法适用于需要进一步质量检查的零件或因腐蚀而不断更换的零件。这与焊接不同,焊接的接头是永久性的,这使其成为在某些产品中铆接优于点焊的显着优势之一。
—— 灵活的设计
在柔韧性方面,只有最高百分位才能在焊接时引入柔韧性。铆接是在不损失结构完整性的情况下加工产品的更好方法。
结论
您的钣金零件有多种钣金连接方法。然而,最流行的方法是焊接和铆接。两者都有不同的过程,优点和缺点。因此,选择可能是一个挑战。
虽然本文介绍了这两种方法之间的区别,但您可能需要专家为您的项目提供更好的方法建议。因此,如果您在选择或使用焊接与铆接方面有任何疑问,可以通过 RapidDirect 联系我们,我们将为您提供专业建议。
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常见问题解答
铆接是永久的还是临时的?铆接是一种用于钣金零件的半永久性连接方法。它是半永久性的,因为您可以解开和移除铆钉。这使得铆接成为制造需要质量检查的产品和需要不断更换的零件的更好方法。
哪种技术强度更高,铆接还是焊接?焊接比铆接具有更高的强度。由于热过程,焊接接头变得更加坚硬和坚固。因此,焊接更适用于制造要求高强度和耐用性的产品。
铆接比铆接便宜吗?一般来说,铆接比焊接更昂贵。虽然使用的铆钉价格低廉,但材料和人工等成本的积累,增加了整体成本。
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