Friction stir welding technology ng mga tray ng baterya ng magnesium alloy para sa mga bagong sasakyang pang-enerhiya

Dahil sa lalong nagiging prominenteng mga pressure gaya ng proteksyon sa kapaligiran, pagtitipid ng enerhiya at pagbabawas ng emisyon, carbon peaking, at carbon neutrality, ang magaan ay magiging isang hindi maiiwasang trend sa pagmamanupaktura ng sasakyan. Ang konsepto ng magaan ay nagmula sa motorsports, ang kalamangan nito ay na sa ilalim ng premise ng pagpapanatili ng pagganap sa kaligtasan, ang pagbabawas ng timbang ay maaaring magdala ng mas mahusay na paghawak at acceleration; at ang pagsasakatuparan ng magaan na pagmamanupaktura ng mga sasakyan ay pangunahin sa pamamagitan ng: disenyo ng istruktura, bagong materyal na aplikasyon at Ang mga bagong materyales ay higit sa lahat ay hindi ferrous na mga metal tulad ng aluminyo at magnesiyo.

Sa pagmamanupaktura ng sasakyan, ang mga materyales tulad ng mga aluminyo na haluang metal at mga istrukturang pinagsama-samang aluminyo-bakal ay pinalitan ang mga tradisyunal na materyales na bakal sa mga pangunahing bahagi, habang ang mga haluang metal ng magnesiyo, bilang isang bagong uri ng materyal na pang-istruktura, ay tumutukoy sa medyo maliit na proporsyon ng pagmamanupaktura ng sasakyan. Sa kasalukuyan, ang bawat kotse sa Europa at Estados Unidos ay gumagamit ng 5.8-23.6kg ng mga bahagi ng magnesium alloy, at ang pagkonsumo ng isang kotse sa aking bansa ay mas mababa sa 10kg. Ang dahilan ay ang mahirap na hinang ng magnesium alloys ay isang pangunahing teknikal na problema na naghihigpit sa malakihang paggamit ng magnesium alloy na mga bahagi ng sasakyan.

Napakahirap makamit ang mataas na kalidad na hinang ng magnesium alloys sa pamamagitan ng fusion welding para sa mga sumusunod na dahilan:

1. Dahil sa malakas na oxidizing property ng magnesium, madaling bumuo ng oxide film (MgO) sa panahon ng proseso ng welding, at madaling bumuo ng inclusions sa weld, na binabawasan ang performance ng weld. Sa mataas na temperatura, ang magnesium ay madaling mag-chemically react sa nitrogen sa hangin upang bumuo ng magnesium nitride, na nagpapahina sa pagganap ng joint. 

 2. Hindi mataas ang boiling point ng magnesium, na magiging dahilan para madali itong mag-evaporate sa ilalim ng mataas na temperatura ng arko. 

 3. Dahil sa mataas na thermal conductivity, ang high-power heat source at high-speed welding ay ginagamit kapag nagwe-welding ng magnesium alloys, na madaling magdulot ng overheating at paglaki ng butil ng metal sa weld at near-weld areas. 

 4. Malaki ang thermal expansion coefficient ng magnesium alloy, na humigit-kumulang 1 hanggang 2 beses kaysa sa aluminyo. Madaling makagawa ng malaking welding deformation sa panahon ng proseso ng welding, na nagiging sanhi ng malaking natitirang stress. 

 5. Dahil ang pag-igting sa ibabaw ng magnesiyo ay mas maliit kaysa sa aluminyo, madaling maging sanhi ng pagbagsak ng weld metal sa panahon ng hinang, na nakakaapekto sa kalidad ng pagbuo ng weld. 

 6. Katulad ng hinang aluminyo haluang metal, hydrogen butas ay madaling nabuo kapag magnesiyo haluang metal ay welded. Ang solubility ng hydrogen sa magnesium ay bumababa sa pagbaba ng temperatura, at ang density ng magnesium ay mas maliit kaysa sa aluminyo, kaya ang gas ay hindi madaling makatakas, at ang mga pores ay mabubuo sa panahon ng solidification ng weld. 

 7. Ang mga haluang metal ng magnesiyo ay madaling bumuo ng mababang tuldok ng pagkatunaw na eutectic na istraktura kasama ng iba pang mga metal, at ang mga mala-kristal na bitak ay madaling mabuo sa mga welded joints. Kapag ang temperatura sa joint ay masyadong mataas, ang low-melting compound sa joint structure ay matutunaw sa grain boundary upang bumuo ng mga cavity, o makagawa ng grain boundary oxidation, na tinatawag na 'overburning' phenomenon.