მაგნიუმის შენადნობის ბატარეის უჯრების ხახუნის შედუღების ტექნოლოგია ახალი ენერგიის მანქანებისთვის

მზარდი ზეწოლის გამო, როგორიცაა გარემოს დაცვა, ენერგიის კონსერვაცია და ემისიის შემცირება, ნახშირბადის პიკი და ნახშირბადის ნეიტრალიტეტი, მსუბუქი წონა გარდაუვალი ტენდენცია იქნება ავტომობილების წარმოებაში. მსუბუქი წონის კონცეფცია წარმოიშვა მოტოსპორტში, მისი უპირატესობა ის არის, რომ უსაფრთხოების მაჩვენებლების შენარჩუნების წინაპირობით, წონის შემცირებას შეუძლია უკეთესი მართვა და აჩქარება; ხოლო მსუბუქი ავტომობილების წარმოების რეალიზაცია ძირითადად ხდება: სტრუქტურული დიზაინის, ახალი მასალის გამოყენებისა და ახალი მასალების ძირითადად ფერადი ლითონების, როგორიცაა ალუმინი და მაგნიუმი.

საავტომობილო წარმოებაში, მასალებმა, როგორიცაა ალუმინის შენადნობები და ალუმინის-ფოლადის კომპოზიტური კონსტრუქციები, შეცვალა ტრადიციული ფოლადის მასალები ძირითად კომპონენტებში, ხოლო მაგნიუმის შენადნობები, როგორც ახალი ტიპის სტრუქტურული მასალა, შეადგენს ავტომობილების წარმოების შედარებით მცირე წილს. ამჟამად, ევროპასა და შეერთებულ შტატებში თითოეული მანქანა იყენებს 5,8-23,6 კგ მაგნიუმის შენადნობის ნაწილებს, ხოლო ერთი მანქანის მოხმარება ჩემს ქვეყანაში 10 კგ-ზე ნაკლებია. მიზეზი ის არის, რომ მაგნიუმის შენადნობების რთული შედუღება არის ძირითადი ტექნიკური პრობლემა, რომელიც ზღუდავს მაგნიუმის შენადნობის ავტო ნაწილების ფართომასშტაბიან გამოყენებას.

ძალიან რთულია მაგნიუმის შენადნობების მაღალი ხარისხის შედუღების მიღწევა შედუღების შედუღებით შემდეგი მიზეზების გამო:

1. მაგნიუმის ძლიერი ჟანგვის თვისების გამო, შედუღების პროცესში ადვილად წარმოიქმნება ოქსიდის ფირის (MgO) ფორმირება, ხოლო შედუღებისას ადვილად წარმოიქმნება ჩანართები, რაც ამცირებს შედუღების მოქმედებას. მაღალ ტემპერატურაზე, მაგნიუმი ასევე ადვილად ქიმიურად რეაგირებს ჰაერში აზოტთან და წარმოიქმნება მაგნიუმის ნიტრიდი, რომელიც ასუსტებს სახსრის მუშაობას. 

 2. მაგნიუმის დუღილის წერტილი არ არის მაღალი, რაც გამოიწვევს მის ადვილად აორთქლებას რკალის მაღალი ტემპერატურის პირობებში. 

 3. მაღალი თბოგამტარობის გამო მაგნიუმის შენადნობების შედუღებისას გამოიყენება მაღალი სიმძლავრის სითბოს წყარო და მაღალსიჩქარიანი შედუღება, რაც ადვილად იწვევს ლითონის გადახურებას და მარცვლის ზრდას შედუღებამდე და შედუღებამდე მიდამოებში. 

 4. მაგნიუმის შენადნობის თერმული გაფართოების კოეფიციენტი დიდია, რაც დაახლოებით 1-2-ჯერ აღემატება ალუმინის. შედუღების პროცესში ადვილია დიდი შედუღების დეფორმაციის წარმოქმნა, რაც იწვევს დიდ ნარჩენ სტრესს. 

 5. ვინაიდან მაგნიუმის ზედაპირული დაძაბულობა უფრო მცირეა ვიდრე ალუმინის, შედუღების დროს ადვილია შედუღების ლითონის კოლაფსი, რაც გავლენას ახდენს შედუღების წარმოქმნის ხარისხზე. 

 6. ალუმინის შენადნობების შედუღების მსგავსად, წყალბადის ხვრელები ადვილად წარმოიქმნება მაგნიუმის შენადნობების შედუღებისას. მაგნიუმში წყალბადის ხსნადობა მცირდება ტემპერატურის კლებასთან ერთად, ხოლო მაგნიუმის სიმკვრივე უფრო მცირეა ვიდრე ალუმინის, ამიტომ გაზის გაქცევა ადვილი არ არის და შედუღების გამაგრების დროს წარმოიქმნება ფორები. 

 7. მაგნიუმის შენადნობები ადვილად ქმნიან დაბალი დნობის წერტილის ევტექტიკურ სტრუქტურას სხვა ლითონებთან, ხოლო კრისტალური ბზარები ადვილად წარმოიქმნება შედუღებულ სახსრებში. როდესაც სახსარში ტემპერატურა ძალიან მაღალია, სახსრის სტრუქტურაში დაბალი დნობის ნაერთი დნება მარცვლის საზღვარზე და წარმოქმნის ღრუებს, ან წარმოქმნის მარცვლის საზღვრის დაჟანგვას, რაც ე.წ. „გადაწვის“ ფენომენია.