マグネシウム合金の摩擦攪拌溶接技術新しいエネルギー車用の合金バッテリートレイ

環境保護、省エネと排出削減、炭素ピーキング、炭素中立などのますます顕著な圧力により、軽量は自動車製造における避けられない傾向になります。軽量の概念はMotorsportsに由来しています。その利点は、安全性能を維持するという前提の下で、減量がより良い取り扱いと加速をもたらす可能性があることです。また、自動車の軽量製造の実現は、主に構造設計、新しい材料用途、新しい材料は主にアルミニウムやマグネシウムなどの非鉄金属です。

自動車製造では、アルミニウム合金やアルミニウム鋼複合構造などの材料が主要な成分の従来の鋼材料を置き換えましたが、マグネシウム合金は、新しいタイプの構造材料として、自動車製造の比較的少ない割合を占めています。現在、ヨーロッパと米国の各車は5.8〜23.6kgのマグネシウム合金部品を使用しており、私の国の1台の車の消費量は10kg未満です。その理由は、マグネシウム合金の困難な溶接が、マグネシウム合金自動車部品の大規模なアプリケーションを制限する重要な技術的問題であるためです。

以下の理由により、融合溶接によりマグネシウム合金の高品質の溶接を実現することは非常に困難です。

1.マグネシウムの強い酸化特性により、溶接プロセス中に酸化物膜（MGO）を形成するのは簡単であり、溶接部に包有物を形成し、溶接の性能を低下させることができます。高温では、マグネシウムは空気中の窒素と化学的に反応して窒素マグネシウムを形成することもできます。これにより、関節の性能が弱まります。 

 2。マグネシウムの沸点は高くなく、弧の高温下で簡単に蒸発させます。 

 3.熱伝導率が高いため、溶接マグネシウム合金の場合、高出力熱源と高速溶接が使用されます。これは、溶接および溶接部に近い領域で金属の過熱と粒子の成長を容易にします。 

 4.マグネシウム合金の熱膨張係数は大きく、アルミニウムの約1〜2倍です。溶接プロセス中に大きな溶接変形を生成するのは簡単で、大きな残留応力を引き起こします。 

 5.マグネシウムの表面張力はアルミニウムの表面張力よりも小さいため、溶接中に溶接金属を崩壊させるのは簡単です。これは、溶接形成の品質に影響します。 

 6.溶接アルミニウム合金と同様に、マグネシウム合金を溶接すると、水素穴が簡単に生成されます。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くなるため、ガスは逃げるのが容易ではなく、溶接部の凝固中に毛穴が形成されます。 

 7.マグネシウム合金は、他の金属と低溶融点共晶構造を形成するのが簡単であり、結晶亀裂は溶接接合部で簡単に形成できます。関節の温度が高すぎると、関節構造の低い融合化合物が粒界で溶けて空洞を形成するか、粒界の酸化を生成します。