Teknologi pengelasan aduk gesekan pada baki baterai paduan magnesium untuk kendaraan energi baru

Karena tekanan yang semakin menonjol seperti perlindungan lingkungan, konservasi energi dan pengurangan emisi, puncak karbon, dan netralitas karbon, bobot ringan akan menjadi tren yang tak terelakkan dalam manufaktur mobil. Konsep ringan berasal dari olahraga motor, keunggulannya adalah dengan menjaga performa keselamatan, pengurangan bobot dapat menghasilkan penanganan dan akselerasi yang lebih baik; dan realisasi manufaktur mobil ringan terutama melalui: desain struktural, penerapan material baru dan Material baru tersebut sebagian besar berupa logam non-besi seperti aluminium dan magnesium.

Dalam manufaktur mobil, material seperti paduan aluminium dan struktur komposit baja-aluminium telah menggantikan material baja tradisional pada komponen utama, sedangkan paduan magnesium, sebagai material struktural jenis baru, menyumbang proporsi yang relatif kecil pada manufaktur mobil. Saat ini, setiap mobil di Eropa dan Amerika menggunakan 5,8-23,6kg suku cadang magnesium alloy, dan konsumsi satu mobil di negara saya kurang dari 10kg. Alasannya adalah sulitnya pengelasan paduan magnesium merupakan masalah teknis utama yang membatasi penerapan suku cadang mobil paduan magnesium dalam skala besar.

Sangat sulit untuk mencapai pengelasan paduan magnesium berkualitas tinggi dengan pengelasan fusi karena alasan berikut:

1. Karena sifat oksidasi magnesium yang kuat, mudah untuk membentuk film oksida (MgO) selama proses pengelasan, dan mudah untuk membentuk inklusi dalam lasan, sehingga mengurangi kinerja lasan. Pada suhu tinggi, magnesium juga mudah bereaksi secara kimia dengan nitrogen di udara membentuk magnesium nitrida, yang melemahkan kinerja sambungan. 

 2. Titik didih magnesium yang tidak tinggi akan menyebabkan magnesium mudah menguap pada suhu busur yang tinggi. 

 3. Karena konduktivitas termal yang tinggi, sumber panas berdaya tinggi dan pengelasan berkecepatan tinggi digunakan saat mengelas paduan magnesium, yang mudah menyebabkan panas berlebih dan pertumbuhan butiran logam di area las dan dekat las. 

 4. Koefisien muai panas paduan magnesium besar, yaitu sekitar 1 hingga 2 kali lipat dari aluminium. Sangat mudah untuk menghasilkan deformasi pengelasan yang besar selama proses pengelasan, menyebabkan tegangan sisa yang besar. 

 5. Karena tegangan permukaan magnesium lebih kecil dibandingkan dengan aluminium, logam las mudah runtuh selama pengelasan, yang mempengaruhi kualitas pembentukan las. 

 6. Mirip dengan pengelasan paduan aluminium, lubang hidrogen mudah dihasilkan saat paduan magnesium dilas. Kelarutan hidrogen dalam magnesium menurun seiring dengan penurunan suhu, dan massa jenis magnesium lebih kecil dibandingkan dengan aluminium, sehingga gas tidak mudah keluar, dan pori-pori akan terbentuk pada saat pemadatan las. 

 7. Paduan magnesium mudah membentuk struktur eutektik titik leleh rendah dengan logam lain, dan retakan kristal mudah terbentuk pada sambungan las. Ketika suhu pada sambungan terlalu tinggi, senyawa dengan titik leleh rendah pada struktur sambungan akan meleleh pada batas butir membentuk rongga, atau menghasilkan oksidasi batas butir, yang disebut fenomena 'terbakar berlebihan'.