材料連接工藝的案例
全鋁車身的材料、結構、連接工藝對比解析
愛馳U5
凱迪拉克CT6鑄件圖
03
連接工藝
1、愛馳U5
由于愛馳U5鋼鋁混合材料的應用，其車身的連接技術方面大量應用了航天級高強連接工藝，包括SPR、FDS、CMT焊、點焊、以及包括螺栓、套筒在內的緊固連接等。
其在全球首次實現同種厚度熱成形鋼與鋁板的SPR（自沖鉚連接）連接，并通過先進的FDS和螺栓連接技術實現冷連接，有效克服了超高強鋼、鋁合金等異種材料難以采用傳統的連接方法進行焊接的缺點。
前鑄件區域連接圖
2、凱迪拉克CT6
主要連接工藝為鋁電阻點焊、激光釬焊、FDS、SPR。FDS通常應用在封閉空間，這時FDS的只需要單側空間的優勢就發揮出來，在前地板橫梁及側圍與門框的連接都是通過FDS實現。
一般用在較薄的鈑金件上，且具有雙面空間，滿足安裝需求，實現鋼鋁及鋁鋁連接。
3、捷豹路虎XFL
XFL的白車身，除了前防撞梁的鋁件采用了一些焊接，其他地方都采用自沖鉚接的生產工藝。
每臺車身擁有多達2754個自沖鉚接點。
與傳統點焊相比，自沖鉚接的連接方式可使車身強度增加30%。
不會損傷金屬涂層。其中采用18種鉚模和30種鉚釘，并且定制匹配480種板材搭接。
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產品的制造工藝包含很多步驟，組裝是其中一步，并且組裝往往會增加成本。
目前較為經濟的組裝方式包含兩種技巧：
1、通過設計減少構件數量并簡化組裝；
2、選擇最適合該材料的連接工藝，以及最好的幾何連接形態。
下面將具體介紹各常用的連接工藝：粘接、機械固定、焊接
一、粘接
粘接是借助膠粘劑在固體表面上所產生的粘合力，將同種或不同種材料牢固地連接在一起的方法。
膠黏劑的分類方法：
按應用方法分：熱固型、熱熔型、室溫固化型、壓敏型等；
按應用對象分：結構型、非構型或特種膠；
按形態分：水溶型、水乳型、溶劑型以及各種固態型等。
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是激光材料加工技術應用的重要方面之一。一般采用連續激光光束完成材料的連接，其冶金物理過程與電子束焊接極為相似，即能量轉換機制是通過“小孔”（Key-hole）結構來完成的。孔腔內平衡溫度達2500 0C左右，熱量從這個高溫孔腔外壁傳遞出來，使包圍著這個孔腔四周的金屬熔化。小孔內充滿在光束照射下壁體材料連續蒸發產生的高溫蒸汽，光束不斷進入小孔，小孔外的材料在連續流動，隨著光束移動，小孔始終處于流動的穩定狀態。熔融金屬充填著小孔移開后留下的空隙并隨之冷凝，焊縫于是形成。
硬焊 （brazing）是一種焊接方式，將熔點低于欲連接工件之熔填料(釬料)加熱至高于熔點，使之具有足夠的流動性，利用毛細作用充分填充于兩工件間(稱為浸潤)，并待其凝固后將二者接合起來的一種接合法，傳統上在美國溫度高于800 ° F（427 ° C）者稱為硬焊（硬釬焊），反之稱為軟焊（軟釬焊）。
手工焊 是手持焊炬、焊q或焊鉗進行操作的焊接方法。
電阻焊 （resistance welding），是一種以加熱方式接合金屬或其他熱塑性材料如塑料的制造工藝及技術，是工件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區域產生的電阻熱進行焊接的方法。
摩擦焊 是以機械能為能源的固相焊接。利用工件端面相互摩擦產生的熱量使之達到塑性狀態，然后頂鍛完成焊接的方法。
電渣焊 是利用電流通過熔渣所產生的電阻熱作為熱源，將填充金屬和母材熔化，凝固后形成金屬原子間牢固連接。
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是激光材料加工技術應用的重要方面之一。一般采用連續激光光束完成材料的連接，其冶金物理過程與電子束焊接極為相似，即能量轉換機制是通過“小孔”（Key-hole）結構來完成的。孔腔內平衡溫度達2500 0C左右，熱量從這個高溫孔腔外壁傳遞出來，使包圍著這個孔腔四周的金屬熔化。小孔內充滿在光束照射下壁體材料連續蒸發產生的高溫蒸汽，光束不斷進入小孔，小孔外的材料在連續流動，隨著光束移動，小孔始終處于流動的穩定狀態。熔融金屬充填著小孔移開后留下的空隙并隨之冷凝，焊縫于是形成。
硬焊 （brazing）是一種焊接方式，將熔點低于欲連接工件之熔填料(釬料)加熱至高于熔點，使之具有足夠的流動性，利用毛細作用充分填充于兩工件間(稱為浸潤)，并待其凝固后將二者接合起來的一種接合法，傳統上在美國溫度高于800 ° F（427 ° C）者稱為硬焊（硬釬焊），反之稱為軟焊（軟釬焊）。
手工焊是手持焊炬、焊槍或焊鉗進行操作的焊接方法。
電阻焊（resistance welding），是一種以加熱方式接合金屬或其他熱塑性材料如塑料的制造工藝及技術，是工件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區域產生的電阻熱進行焊接的方法。
摩擦焊是以機械能為能源的固相焊接。利用工件端面相互摩擦產生的熱量使之達到塑性狀態，然后頂鍛完成焊接的方法。
電渣焊是利用電流通過熔渣所產生的電阻熱作為熱源，將填充金屬和母材熔化，凝固后形成金屬原子間牢固連接。在開始焊接時，使焊絲與起焊槽短路起弧，不斷加入少量固體焊劑，利用電弧的熱量使之熔化，形成液態熔渣，待熔渣達到一定深度時，增加焊絲的送進速度，并降低電壓，使焊絲插入渣池，電弧熄滅，從而轉入電渣焊焊接過程。電渣焊主要有熔嘴電渣焊、非熔嘴電渣焊、絲極電渣焊、板極電渣焊等。
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汽車制造中的材料大全及連接工藝
汽車裝配商必須在未來尋找新的選擇
將多種材料結合在一起。有些包括：
· 粘合劑：含有多種膠狀物質，目前可以加進地毯、擋風玻璃等中，但隨著塑料零件的增加，預計未來會有更多用途。
· 無縫焊接/軋制毛坯和激光焊接坯料(TWB / TRB / LWB)：結合多種鋼材的等級、厚度和涂層，把最佳材料放在最佳位置。
· 鉚釘/自沖鉚接(SPR)：使用高速機械緊固工藝來連接板材，通常為鋼和鋁合金。
· 螺栓：使用預先鉆好的孔來插入螺栓和螺母，螺栓和螺母可以擰緊并鎖定，將兩種相似或不相似的材料放在一起。
· 激光點焊(LSW)：使用先進的激光系統創建焊點，將金屬熔合到剛性聯接處。
· 流鉆螺釘(FDS)：使用自沖孔和擠壓緊固件來連接金屬板層。這結合了摩擦鉆孔和螺紋成型的特點，因為螺釘既可用作緊固件又可用作鉆孔和螺絲工具。
點焊的使用已經在減少，它的受歡迎度將使其很快被有效地連接塑料和金屬部件的專門粘合劑超越。
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材料成形方法是零件設計的重要內容，也是制造者們極度關心的問題，更是材料加工過程中的關鍵因素，今天就帶大家來看看金屬成形工藝。
一、鑄造
液態金屬澆注到與零件形狀、尺寸相適應的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的生產方法，通常稱為金屬液態成形或鑄造。
工藝流程：液體金屬→充型→凝固收縮→鑄件
鑄造分類 ：
（1）砂型鑄造（sand casting）
砂型鑄造：在砂型中生產鑄件的鑄造方法。鋼、鐵和大多數有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。
工藝流程：
砂型鑄造工藝流程
（2）熔模鑄造(investmentcasting)
工藝流程：
熔模鑄造工藝流程
（3）壓力鑄造(die casting)
壓鑄：是利用高壓將金屬液高速壓入一精密金屬模具型腔內，金屬液在壓力作用下冷卻凝固而形成鑄件。
展開 鋼鋁混合車身先進連接工藝
四、成果應用情況
游俠X1鋼鋁混合車身先進連接工藝，通過三輪次、超過300組（自沖鉚接132組、鋁點焊及其他連接工藝200組）的實驗驗證和整車實際應用驗證，選擇出最優的連接工藝組合，應用在最合適的位置，并已實現連續8臺車身合格下線。
五、社會及經濟效益分析
游俠汽車在采用鋼鋁混合車身結構的X1車型上成功應用了先進的連接工藝，形成的一套完整的數據庫，將引領行業發展，指引方向。
來源：節能與新能源汽車年鑒、汽車材料網
機電工藝之各種管道連接方式匯總
將需加工溝槽的鋼管架設在滾槽機和滾槽機尾架上, 用水平儀調整 滾槽機尾架與滾槽機與鋼管牌水平位置, 將鋼管端面與滾槽機槽輪擋板端面貼緊, 即鋼管與 滾槽機槽輪擋板端面成 900;壓槽時應持續漸
9.3 檢查橡膠密封圈是否匹配, 涂潤滑劑,并將其套在一根管段的末端,將對接的另一根管 段套上,交膠圈移至連接段中央
9.4 將卡箍套在膠圈外，并將邊緣卡入溝槽中
9.5 將帶變形塊的螺栓插入螺栓孔,并將螺母旋緊
十、薄壁不銹鋼管
11.1 卡箍連接
擠壓連接的一種。借助專制的快速液壓鉗工具, 用外力使不銹鋼壓緊圈變形, 使其緊密地與 鋼管連接在一起;再套上橡膠密封圈,擰緊不銹鋼螺母(上述橡膠密封圈、 不銹鋼螺母與管 件出廠時已整體組裝)與管件連接。
11.2 脹形連接
用專制的脹形器將薄壁不銹鋼管內脹成一山形臺凸緣, 在凸緣一端套上橡膠密封圈, 擰緊不 銹鋼螺母與管件連接。適用于 DN25~DN50。
11.3 橡膠密封圈
按輸送介質的不同要求, 選用硅橡膠、 三元乙丙橡膠等材料密封圈, 作為薄壁不銹鋼管及管件之間連接的密封圈。
11.4 氬弧焊連接(對接焊)連接 DN(15-100)兩配管 (或配管與管件 ) 作環縫 T1G 焊接。
展開 FDS 輕量化連接新工藝
小弟目前正在做FDS 的仿真，有沒有正在做或者感興趣的，歡迎一起探討
上海工程技術大學《JMPT》長篇綜述：鋁/鋼異質材料激光連接技術！
前期文獻調研發現，WOS檢索系統中鋁/鋼異質連接的相關文獻超過700篇；為此，亟需對以上文獻進行分類梳理、總結歸納、全面分析以及展望評述。
圍繞激光連接技術，本文從激光深熔焊、激光熔釬焊、激光復合焊三方面系統地梳理了鋁/鋼激光異種金屬激光焊接方法，討論分析了填充材料中合金元素對鋁/鋼異種材料界面反應產物和接頭機械性能的影響，系統介紹了輔助能場（電弧、攪拌和輥壓等）對鋁/鋼激光焊接頭的影響規律，簡要評述了基于增材制造的異質材料連接新工藝。文章還介紹了異種焊接的常用數值分析方法：宏觀尺度上模擬溫度場、流場和應力應變的等效熱源法和熔池仿真法，介觀尺度上模擬熔池微觀組織的相場法、元胞自動機法和蒙特卡洛法；此外，還介紹了機器學習算法在性能預測方面的一些嘗試。文章重點討論了焊接缺陷、接頭形貌、金屬間化合物和界面結合強度對鋁/鋼連接接頭機械性能的影響規律；最后，作者對鋁/鋼異種金屬激光連接技術提出了展望評述。
展開 Deform緊固件連接工藝仿真技術應用
緊固件連接工藝在現代汽車車身生產中應用非常廣泛。緊固件連接工藝過程非常復雜，涉及幾何非線性、材料非線性以及狀態非線性等。Deform軟件是專業的金屬成形及熱處理工藝仿真軟件，前處理簡單易學，具有非常強大的求解器及網格重劃分技術，可以準確模擬緊固件連接工藝過程、評估安裝性能及優化緊固件連接工藝方案等。
應用案例一
鉚接安裝及拉力測試
1994年，波普空心鉚釘廠商已開始采用Deform軟件進行鉚接性能的測試；
鉚接安裝過程涉及多個變形體的變形；
此類問題的計算要求軟件具備多個變形體接觸處理能力和強大的塑性變形計算能力等。
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閥門常用殼體材料，密封材料，連接，檢驗等標準大全！
閥門、密封件的常用材料有哪些？閥門鏈接方式有哪些？
四大材料，三十多種工藝，最全的表面處理工藝來了
產品如何實現外觀效果，這個與設計、色彩、材質、工藝是分不開的，而其中，表面處理工藝則是產品最直觀的表達方式。
通過表面處理可以提升產品外觀、質感、功能等多個方面的性能。
外觀：顏色、圖案、logo、光澤線條（3D、2D）；
質感：手感、粗糙度、壽命（品質）、流線型等等；
功能：硬化、抗指紋、抗劃傷。
下面就金屬、塑料、陶瓷、玻璃四大材質表面處理工藝做詳盡介紹：
金屬表面處理
塑料表面處理
陶瓷表面處理
玻璃表面處理
管殼式換熱器中換熱管與管板連接的工藝
它可作為獨立的設備，如加熱器、凝汽器、冷卻器等；也可作為某些工藝設備的組成部分，如一些化工設備中的熱交換器等。
尤其在耗能用量較大的化工行業中，換熱器在化工生產的熱量交換和傳遞過程中是不可缺少的設備，在整個化工生產設備中也占有相當的比例。
換熱器從其功能上來看，一方面是保證工業過程對介質所要求的特定溫度，另一方面也是提高能源利用率的主要設備。按其結構形式主要有板式換熱器、浮頭式換熱器、固定管板式換熱器和U形管式換熱器等等。其中除板式換熱器外，其余幾種屬于管殼式換熱器。
由于管殼式換熱器具有單位體積上較大的換熱面積，而且換熱效果好，同時具有結構堅固、適應性強、制造工藝成熟等優點，已成為最為普遍使用的一種典型的換熱器。
二、管殼式換熱器中換熱管與管板的連接
在管殼式換熱器中換熱管和管板是換熱器管程和殼程之間的惟一屏障，換熱管與管板之間的連接結構和連接質量決定了換熱器的質量優劣和使用壽命，是換熱器制造過程中至關重要的一個環節。
大多數換熱器的破壞及失效都發生在換熱管與管板的連接部位，其連接接頭的質量也直接影響著化工設備及裝置的安全可靠性，因此對于管殼式換熱器中換熱管與管板的連接工藝就成為了換熱器制造質量保證體系中最關鍵的控制環節。目前在換熱器制造過程中，換熱管與管板的連接主要有：焊接、脹接、脹接加焊接以及膠接加脹接等方法。
1.焊接
換熱管與管板采用焊接連接時，由于對管板加工要求較低，制造工藝簡單，有較好的密封性，并且焊接、外觀檢查、維修都很方便，是目前管殼式換熱器中換熱管與管板連接應用最為廣泛的一種連接方法。
在采用焊接連接時，有保證焊接接頭密封性及抗拉脫強度的強度焊和僅保證換熱管和管板連接密封性的密封焊。
展開 管殼式換熱器中換熱管與管板連接的工藝
它可作為獨立的設備，如加熱器、凝汽器、冷卻器等；也可作為某些工藝設備的組成部分，如一些化工設備中的熱交換器等。
尤其在耗能用量較大的化工行業中，換熱器在化工生產的熱量交換和傳遞過程中是不可缺少的設備，在整個化工生產設備中也占有相當的比例。
換熱器從其功能上來看，一方面是保證工業過程對介質所要求的特定溫度，另一方面也是提高能源利用率的主要設備。按其結構形式主要有板式換熱器、浮頭式換熱器、固定管板式換熱器和U形管式換熱器等等。其中除板式換熱器外，其余幾種屬于管殼式換熱器。
由于管殼式換熱器具有單位體積上較大的換熱面積，而且換熱效果好，同時具有結構堅固、適應性強、制造工藝成熟等優點，已成為最為普遍使用的一種典型的換熱器。
管殼式換熱器中換熱管與管板的連接
在管殼式換熱器中換熱管和管板是換熱器管程和殼程之間的惟一屏障，換熱管與管板之間的連接結構和連接質量決定了換熱器的質量優劣和使用壽命，是換熱器制造過程中至關重要的一個環節。
大多數換熱器的破壞及失效都發生在換熱管與管板的連接部位，其連接接頭的質量也直接影響著化工設備及裝置的安全可靠性，因此對于管殼式換熱器中換熱管與管板的連接工藝就成為了換熱器制造質量保證體系中最關鍵的控制環節。目前在換熱器制造過程中，換熱管與管板的連接主要有：焊接、脹接、脹接加焊接以及膠接加脹接等方法。
1.焊接
換熱管與管板采用焊接連接時，由于對管板加工要求較低，制造工藝簡單，有較好的密封性，并且焊接、外觀檢查、維修都很方便，是目前管殼式換熱器中換熱管與管板連接應用最為廣泛的一種連接方法。
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