Magnéziumötvözet akkumulátortálcák súrlódó keverős hegesztési technológiája új energiájú járművekhez

Az egyre hangsúlyosabb terhelések, mint például a környezetvédelem, az energiatakarékosság és a kibocsátáscsökkentés, a szén-dioxid-csúcs és a szén-dioxid-semlegesség miatt a könnyű súly elkerülhetetlen tendencia lesz az autógyártásban. A könnyűsúly fogalma az autósportban keletkezett, előnye, hogy a biztonsági teljesítmény fenntartása mellett a súlycsökkentés jobb kezelhetőséget és gyorsulást hozhat; az autók könnyűszerkezetes gyártásának megvalósítása pedig főként: szerkezeti tervezés, új anyagok alkalmazása és Az új anyagok főként színesfémek, például alumínium és magnézium.

Az autógyártásban az olyan anyagok, mint az alumíniumötvözetek és az alumínium-acél kompozit szerkezetek felváltották a hagyományos acélanyagokat a kulcsfontosságú alkatrészekben, míg a magnéziumötvözetek, mint új típusú szerkezeti anyagok, az autógyártás viszonylag kis hányadát teszik ki. Jelenleg Európában és az Egyesült Államokban minden autó 5,8-23,6 kg magnéziumötvözet alkatrészt használ, és hazámban egyetlen autó fogyasztása kevesebb, mint 10 kg. Ennek az az oka, hogy a magnéziumötvözetek nehéz hegesztése kulcsfontosságú műszaki probléma, amely korlátozza a magnéziumötvözet autóalkatrészek széles körű alkalmazását.

A magnéziumötvözetek kiváló minőségű hegesztése fúziós hegesztéssel nagyon nehéz a következő okok miatt:

1. A magnézium erős oxidáló tulajdonsága miatt könnyen oxidfilmet (MgO) képezhet a hegesztési folyamat során, és könnyen képezhető zárványok a varratban, csökkentve a varrat teljesítményét. Magas hőmérsékleten a magnézium könnyen kémiai reakcióba lép a levegőben lévő nitrogénnel, és magnézium-nitrid keletkezik, ami gyengíti a kötés teljesítményét. 

 2. A magnézium forráspontja nem magas, ami miatt könnyen elpárolog az ív magas hőmérséklete alatt. 

 3. A nagy hővezető képesség miatt nagy teljesítményű hőforrást és nagysebességű hegesztést alkalmaznak a magnéziumötvözetek hegesztésekor, ami könnyen okozhat túlmelegedést és a fém szemcsenövekedését a hegesztési és hegesztési helyeken. 

 4. A magnéziumötvözet hőtágulási együtthatója nagy, ami körülbelül 1-2-szerese az alumíniuménak. A hegesztési folyamat során könnyű nagy hegesztési deformációt előidézni, ami nagy maradékfeszültséget okoz. 

 5. Mivel a magnézium felületi feszültsége kisebb, mint az alumíniumé, könnyen előfordulhat, hogy a hegesztés során a varrat fém összeesik, ami befolyásolja a varratképződés minőségét. 

 6. Az alumíniumötvözetek hegesztéséhez hasonlóan a magnéziumötvözetek hegesztésekor könnyen keletkeznek hidrogénfuratok. A hidrogén magnéziumban való oldhatósága a hőmérséklet csökkenésével csökken, a magnézium sűrűsége pedig kisebb, mint az alumíniumé, így a gáz nem könnyen távozik, a varrat megszilárdulása során pórusok képződnek. 

 7. A magnéziumötvözetek más fémekkel könnyen alacsony olvadáspontú eutektikus szerkezetet alkotnak, a hegesztett kötésekben pedig kristályos repedések keletkeznek. Ha a hézag hőmérséklete túl magas, a hézagszerkezet alacsony olvadáspontú vegyülete a szemcsehatáron megolvad, és üregeket képez, vagy szemcsehatár oxidációt okoz, ami az úgynevezett 'túlégés' jelenség.