नई ऊर्जा वाहनों के लिए मैग्नीशियम मिश्र धातु बैटरी ट्रे की घर्षण हलचल वेल्डिंग तकनीक

पर्यावरण संरक्षण, ऊर्जा संरक्षण और उत्सर्जन में कमी, कार्बन चरमोत्कर्ष और कार्बन तटस्थता जैसे बढ़ते प्रमुख दबावों के कारण, ऑटोमोबाइल विनिर्माण में हल्के वजन एक अपरिहार्य प्रवृत्ति होगी। हल्के वजन की अवधारणा मोटरस्पोर्ट्स में उत्पन्न हुई, इसका लाभ यह है कि सुरक्षा प्रदर्शन को बनाए रखने के आधार पर, वजन में कमी बेहतर हैंडलिंग और त्वरण ला सकती है; और ऑटोमोबाइल के हल्के विनिर्माण का एहसास मुख्य रूप से है: संरचनात्मक डिजाइन, नई सामग्री का अनुप्रयोग और नई सामग्री मुख्य रूप से एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम जैसी अलौह धातुएं हैं।

ऑटोमोबाइल विनिर्माण में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु और एल्यूमीनियम-स्टील मिश्रित संरचनाओं जैसी सामग्रियों ने प्रमुख घटकों में पारंपरिक स्टील सामग्री को प्रतिस्थापित कर दिया है, जबकि मैग्नीशियम मिश्र धातु, एक नए प्रकार की संरचनात्मक सामग्री के रूप में, ऑटोमोबाइल विनिर्माण के अपेक्षाकृत छोटे अनुपात के लिए जिम्मेदार है। वर्तमान में, यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रत्येक कार 5.8-23.6 किलोग्राम मैग्नीशियम मिश्र धातु भागों का उपयोग करती है, और मेरे देश में एक कार की खपत 10 किलोग्राम से कम है। इसका कारण यह है कि मैग्नीशियम मिश्र धातु की कठिन वेल्डिंग एक प्रमुख तकनीकी समस्या है जो मैग्नीशियम मिश्र धातु ऑटो पार्ट्स के बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग को प्रतिबंधित करती है।

निम्नलिखित कारणों से फ़्यूज़न वेल्डिंग द्वारा मैग्नीशियम मिश्र धातुओं की उच्च गुणवत्ता वाली वेल्डिंग प्राप्त करना बहुत कठिन है:

1. मैग्नीशियम के मजबूत ऑक्सीकरण गुण के कारण, वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान ऑक्साइड फिल्म (एमजीओ) बनाना आसान होता है, और वेल्ड में समावेशन बनाना आसान होता है, जिससे वेल्ड का प्रदर्शन कम हो जाता है। उच्च तापमान पर, मैग्नीशियम हवा में नाइट्रोजन के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करके मैग्नीशियम नाइट्राइड बनाता है, जो जोड़ के प्रदर्शन को कमजोर करता है। 

 2. मैग्नीशियम का क्वथनांक अधिक नहीं होता है, जिसके कारण चाप के उच्च तापमान के तहत यह आसानी से वाष्पित हो जाएगा। 

 3. उच्च तापीय चालकता के कारण, मैग्नीशियम मिश्र धातुओं को वेल्डिंग करते समय उच्च-शक्ति ताप स्रोत और उच्च गति वेल्डिंग का उपयोग किया जाता है, जिससे वेल्ड और निकट-वेल्ड क्षेत्रों में धातु की अधिक गर्मी और दाने की वृद्धि का कारण बनना आसान होता है। 

 4. मैग्नीशियम मिश्र धातु का थर्मल विस्तार गुणांक बड़ा है, जो एल्यूमीनियम का लगभग 1 से 2 गुना है। वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान बड़े वेल्डिंग विरूपण का उत्पादन करना आसान है, जिससे बड़े अवशिष्ट तनाव पैदा होते हैं। 

 5. चूंकि मैग्नीशियम की सतह का तनाव एल्यूमीनियम की तुलना में छोटा होता है, इसलिए वेल्डिंग के दौरान वेल्ड धातु का गिरना आसान होता है, जो वेल्ड निर्माण की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। 

 6. एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की वेल्डिंग के समान, जब मैग्नीशियम मिश्र धातुओं को वेल्ड किया जाता है तो हाइड्रोजन छेद आसानी से उत्पन्न होते हैं। तापमान में कमी के साथ मैग्नीशियम में हाइड्रोजन की घुलनशीलता कम हो जाती है, और मैग्नीशियम का घनत्व एल्यूमीनियम की तुलना में छोटा होता है, इसलिए गैस से बाहर निकलना आसान नहीं होता है, और वेल्ड के जमने के दौरान छिद्र बन जाएंगे। 

 7. मैग्नीशियम मिश्रधातुएं अन्य धातुओं के साथ कम गलनांक वाली गलनक्रांतिक संरचना बनाने में आसान होती हैं, और वेल्डेड जोड़ों में क्रिस्टलीय दरारें बनाना आसान होता है। जब जोड़ पर तापमान बहुत अधिक होता है, तो संयुक्त संरचना में कम पिघलने वाला यौगिक कण सीमा पर पिघलकर गुहाएं बना देगा, या अनाज सीमा ऑक्सीकरण उत्पन्न करेगा, जो तथाकथित 'अतिजलन' घटना है।