Magnio lydinio baterijų dėklų, skirtų naujoms energetinėms transporto priemonėms, trinties maišymo suvirinimo technologija

Dėl vis labiau ryškėjančių spaudimų, tokių kaip aplinkos apsauga, energijos taupymas ir išmetamųjų teršalų mažinimas, anglies dioksido kiekio viršijimas ir anglies neutralumas, lengvasis svoris bus neišvengiama automobilių gamybos tendencija. Lengvojo svorio koncepcija atsirado automobilių sporte, jos pranašumas yra tas, kad, laikantis prielaidos išlaikyti saugumą, svorio mažinimas gali pagerinti valdymą ir pagreitį; o lengvųjų automobilių gamyba daugiausia įgyvendinama per: konstrukcinį projektavimą, naujų medžiagų pritaikymą ir Naujos medžiagos daugiausia yra spalvotieji metalai, tokie kaip aliuminis ir magnis.

Automobilių gamyboje tokios medžiagos kaip aliuminio lydiniai ir aliuminio-plieno kompozicinės konstrukcijos pagrindiniuose komponentuose pakeitė tradicines plieno medžiagas, o magnio lydiniai, kaip naujos rūšies konstrukcinės medžiagos, sudaro palyginti nedidelę automobilių gamybos dalį. Šiuo metu Europoje ir JAV kiekviename automobilyje sunaudojama 5,8–23,6 kg magnio lydinio dalių, o vieno automobilio suvartojimas mano šalyje nesiekia 10 kg. Priežastis ta, kad sudėtingas magnio lydinių suvirinimas yra pagrindinė techninė problema, ribojanti didelio masto magnio lydinių automobilių dalių naudojimą.

Labai sunku pasiekti aukštos kokybės magnio lydinių suvirinimą lydant suvirinimą dėl šių priežasčių:

1. Dėl stiprios magnio oksidacinės savybės suvirinimo procese lengva suformuoti oksido plėvelę (MgO), o siūlėje lengva suformuoti inkliuzus, mažinančius suvirinimo našumą. Aukštoje temperatūroje magnis taip pat lengvai chemiškai reaguoja su ore esančiu azotu, kad susidarytų magnio nitridas, kuris susilpnina jungties veikimą. 

 2. Magnio virimo temperatūra nėra aukšta, todėl esant aukštai lanko temperatūrai jis lengvai išgaruos. 

 3. Dėl didelio šilumos laidumo suvirinant magnio lydinius naudojamas didelio galingumo šilumos šaltinis ir greitaeigis suvirinimas, dėl kurio suvirinimo ir arti suvirinimo zonose lengva sukelti metalo perkaitimą ir grūdelių augimą. 

 4. Magnio lydinio šiluminio plėtimosi koeficientas yra didelis, kuris yra maždaug 1–2 kartus didesnis nei aliuminio. Suvirinimo proceso metu lengva padaryti didelę suvirinimo deformaciją, dėl kurios atsiranda didelis liekamasis įtempis. 

 5. Kadangi magnio paviršiaus įtempis yra mažesnis nei aliuminio, suvirinimo metu nesunku sukelti suvirinimo metalo subyrėjimą, o tai turi įtakos suvirinimo siūlės kokybei. 

 6. Panašiai kaip suvirinant aliuminio lydinius, suvirinant magnio lydinius lengvai susidaro vandenilio skylės. Vandenilio tirpumas magnyje mažėja mažėjant temperatūrai, o magnio tankis yra mažesnis nei aliuminio, todėl dujos nelengva pasišalinti, o suvirinimo siūlei kietėjant susidarys poros. 

 7. Magnio lydiniai su kitais metalais lengvai suformuoja žemos lydymosi temperatūros eutektinę struktūrą, o suvirintose jungtyse lengvai susidaro kristaliniai įtrūkimai. Kai temperatūra jungties vietoje yra per aukšta, jungties struktūroje esantis mažai tirpstantis junginys išsilydys ties grūdelių riba, sudarydamas ertmes arba sukels grūdelių ribos oksidaciją, o tai yra vadinamasis 'perdegimo' reiškinys.