環境保護、省エネと排出削減、カーボンピーキング、カーボンニュートラルなどのプレッシャーがますます顕著になっているため、自動車製造において軽量化は避けられないトレンドとなるでしょう。モータースポーツ発祥の軽量化の概念は、安全性能を維持することを前提に軽量化することでハンドリングや加速性を向上させることができるという利点があり、その利点は次のとおりです。自動車の軽量化の実現は、主に構造設計、新素材の適用、新素材としてアルミニウムやマグネシウムなどの非鉄金属が中心となります。
自動車製造では、主要部品においてアルミニウム合金やアルミニウムと鋼の複合構造などの材料が従来の鋼材に取って代わりましたが、マグネシウム合金は新しいタイプの構造材料として自動車製造に占める割合は比較的小さいです。現在、ヨーロッパと米国の自動車には1台あたり5.8～23.6kgのマグネシウム合金部品が使用されており、我が国の自動車1台当たりの消費量は10kg未満です。その理由は、マグネシウム合金の溶接の難しさが、マグネシウム合金自動車部品の大規模な応用を制限する重要な技術的問題だからです。
以下の理由により、溶融溶接によるマグネシウム合金の高品質溶接を実現することは非常に困難です。
1. マグネシウムは酸化力が強いため、溶接時に酸化皮膜（MgO）が形成されやすく、溶接部に介在物が発生しやすく、溶接部の性能が低下します。また、マグネシウムは高温になると空気中の窒素と化学反応して窒化マグネシウムを形成しやすくなり、接合部の性能が低下します。
2. マグネシウムの沸点は高くないため、アークの高温下で容易に蒸発します。
3. マグネシウム合金の溶接では、熱伝導率が高いため、高出力の熱源と高速溶接が使用され、溶接部および溶接部付近の金属の過熱と粒成長が発生しやすいです。
4. マグネシウム合金は熱膨張係数が大きく、アルミニウムの約1～2倍です。溶接工程では大きな溶接変形が生じやすく、大きな残留応力が発生します。
5. マグネシウムはアルミニウムに比べて表面張力が小さいため、溶接時に溶接金属の崩れが発生しやすく、溶接部の品質に影響を与えます。
6. マグネシウム合金の溶接もアルミニウム合金の溶接と同様に水素ホールが発生しやすいです。マグネシウムへの水素の溶解度は温度の低下とともに減少し、マグネシウムの密度はアルミニウムの密度よりも小さいため、ガスが抜けにくく、溶接部の凝固中に気孔が形成されます。
7. マグネシウム合金は他の金属と低融点の共晶組織を形成しやすく、溶接部に結晶割れが生じやすい。接合部の温度が高すぎると、接合構造内の低融点化合物が粒界で溶けて空洞が形成されたり、いわゆる「オーバーバーニング」現象と呼ばれる粒界酸化が発生したりします。
