在19~20世纪,很多重要的钢结构都采用铆接的方式,例如埃菲尔铁塔,和汽车骨架。20末期开始,大量结构开始采用焊接的方式,例如汽车骨架,但是一些需要轻量化同时又对强度有要求的结构,例如飞机机身、钢结构桥梁等,则采用了螺丝连接的技术。铆接和螺丝连接的具体区别在哪里,又为什么桥梁采用螺丝连接而不是焊接呢?
下面从不同角度来看这三种连接方式的特点:
1、 承受力。铆接的承剪力较好而承拉力能力较差。镙接的受拉受剪能力都不错。焊接也是受拉受剪都可以,但怕撕裂。
2、 可拆卸。镙接是可拆卸连接,而铆接和焊接都不是。
3、 质量保证。镙接>铆接>焊接,焊接是最不容易进行质量检验的,因此民航飞机用焊接较少。
4、 改变零件材料性能。焊接影响最大,残余应力变形问题较严重,对于桥梁和汽车来说还可以承受,但对气动外形要求高的飞机表面则不理想。
5、 成本。螺纹连接高于铆接高于焊接。
6、 增加多余重量。螺纹链接高于铆接高于焊接。
7、 异种材料连接。例如铝和钛、复材和钛、不同系列的铝合金,焊接是不太行的,飞机上常见不同材料连接,所以严重影响焊接的应用范围。
从上面比较,可以知道为什么汽车和桥梁更多用焊接和螺纹链接,客机更多用铆接和螺纹连接了。