Hõõrde segamise keevitustehnoloogia uute energiasõidukite jaoks

Üha silmapaistvama surve tõttu nagu keskkonnakaitse, energiakaitse ja heitkoguste vähendamine, süsiniku tipus ja süsiniku neutraalsus on kergete tootmise vältimatu trend. Kerge kontseptsioon sai alguse motospordist, selle eeliseks on see, et ohutuse jõudluse säilitamise eeldusel võib kaalu vähendamine tuua paremat käitlemist ja kiirendust; Ja autode kerge tootmise realiseerimine toimub peamiselt: konstruktsiooni disain, uus materjal ja uued materjalid on peamiselt viljakad metallid, näiteks alumiinium ja magneesium.

Autotootmisel on sellised materjalid nagu alumiiniumsulamid ja alumiiniumterased komposiitkonstruktsioonid asendanud traditsioonilised terasmaterjalid võtmekomponentides, samas kui magneesiumisulamid moodustavad uue tüüpi konstruktsioonimaterjalid suhteliselt väikese osa autotootmisest. Praegu kasutab iga auto Euroopas ja Ameerika Ühendriikides 5,8–23,6 kg magneesiumisulamist ja ühe auto tarbimine minu riigis on alla 10 kg. Põhjus on see, et magneesiumisulamite keeruline keevitamine on peamine tehniline probleem, mis piirab magneesiumisulami autoosade laiaulatuslikku kasutamist.

Magneesiumsulamite kvaliteetse keevitamise saavutamine on väga keeruline termotuumasünteesi abil järgmistel põhjustel:

1. Magneesiumi tugeva oksüdeeriva omaduse tõttu on keevitusprotsessi ajal lihtne moodustada oksiidkile (MgO) ja keevisõmbluses on lihtne moodustada lisandusi, vähendades keevisõmbluse jõudlust. Kõrgel temperatuuril on magneesiumi ka õhus oleva lämmastikuga keemiliselt reageeritav, moodustades magneesiumnitriidi, mis nõrgendab liigese jõudlust. 

 2. magneesiumi keemistemperatuur pole kõrge, mis põhjustab selle aurustumist kaare kõrge temperatuuri all. 

 3. Kõrge soojusjuhtivuse tõttu kasutatakse keevitusmagneesiumisulamites suure võimsusega soojusallikat ja kiiret keevitamist, mida on lihtne põhjustada metalli ülekuumenemist ja teravilja kasvu keevisõmbluses ja lähialadel. 

 4. Magneesiumisulami soojuspaisumistegur on suur, mis on umbes 1–2 -kordne alumiiniumist. Keevitusprotsessi ajal on lihtne tekitada suurt keevitusdeformatsiooni, põhjustades suurt jääkpinget. 

 5. Kuna magneesiumi pindpinevus on väiksem kui alumiiniumist, on keevitamise ajal lihtne põhjustada keevitamise ajal varisemist, mis mõjutab keevisõmbluse moodustist. 

 6. Sarnaselt keevitusmiiniumisulamitega genereeritakse vesiniku auke hõlpsasti, kui magneesiumisulamid keevitatakse. Vesiniku lahustuvus magneesiumis väheneb temperatuuri langusega ja magneesiumi tihedus on väiksem kui alumiiniumist, nii et gaasi pole kerge pääseda ja keevisõmbluse tahkestamisel moodustuvad poorid. 

 7. Magneesiumisulamid on hõlpsasti moodustavad madala sulamistemperatuuriga eutektilist struktuuri koos teiste metallidega ja kristalseid pragusid on keevitatud liigestes lihtne moodustada. Kui temperatuur liigeses on liiga kõrge, sulab liitestruktuuris sisalduv madala sulamisega ühend õõnsusi moodustamiseks või teravilja piiride oksüdatsiooni moodustamiseks, mis on nn 'ülekoormatud' nähtus.