Основным критерием прочности заклепочных соединений при их разработке является сопротивление материала заклепок сдвиговому нагружению. При испытании на сдвиг обычных заклепочных соединений определяющими являются механические характеристики материала заклепки. Поэтому необходимо описание механизма разрушения различных соединений при испытаниях на растяжение. Оценена прочность разных листовых материалов (сталь DC01, алюминиевый сплав AW-5754 и их комбинация) в заклепочном соединении. Проанализирован механизм разрушения заклепочных соединений при одноосном растяжении Т-образных образцов из различных листовых материалов. Выполнено сравнение экспериментальных результатов, полученных при растяжении и сдвиге заклепочных соединений внахлестку для одного и того же типа.

Проанализирован процесс механического соединения листов из двухфазной стали DP600 с помощью заклепочного устройства, состоящего из матрицы диаметром 5 мм и пуансона диаметром 3,6 мм, сдавливаемых усилием 30 кН. На матрицу и пуансон предварительно наносилось хромо-никелевое покрытие методом физического осаждения паров согласно технологии LARC. Состояние покрытия регулярно оценивалось методом электронной микроскопии с интервалом в 50 заклепочных операций. В области периферии пуансона имело место трещинообразование. Выполнен конечноэлементный расчет нагружения пуансона в исследуемом заклепочном соединении.

С помощью метода конечных элементов рассчитано заклепочное соединение листов из трех сталей (типа DC06, DX53D и H220PD). Клепаные соединения были получены также экспериментально посредством соединения сталей DC06 и DX53D толщиной 0,8 мм и H220PD толщиной 1,0 мм. С помощью экспериментального приспособления, которое работает как однопроходное устройство, изготовлены соединения круглой и осесимметричной формы; штамп не содержит гибких элементов (жесткий штамп). Расчеты с помощью метода конечных элементов выполнены с помощью программы ANSYS при упрощенном осесимметричном режиме. Из полученных соединений были изготовлены металлографические шлифы для сравнения результатов моделирования с экспериментом. Проведено обсуждение и сравнение представленных результатов вычислений с экспериментальными данными.

Алюминиевый сплав A356-T6 и автомобильную листовую сталь SAPH440 соединяли с помощью точечной ротационной сварки трением и самопробивной клепки. Максимальный предел прочности на сдвиг при растяжении для сварных соединений составлял примерно 3,5 кН при скорости вращения 500 об/мин и глубине проникновения 1,0 мм. Доказано, что слой интерметаллидов сварных соединений толщиной менее 9,23 мкм не превышал допустимый уровень в 10 мкм для соединений Al-Fe. Клепаные соединения имели предел прочности 7,9 кН в отличие от сварных соединений. Однако при клепке на алюминии появлялись трещины ввиду низкой пластичности литого материала, при этом трещины подрастали по мере увеличения радиуса нижней формы.