Teknologi kimpalan kacau geseran dulang bateri aloi magnesium untuk kenderaan tenaga baharu

Disebabkan oleh tekanan yang semakin ketara seperti perlindungan alam sekitar, penjimatan tenaga dan pengurangan pelepasan, kemuncak karbon, dan neutraliti karbon, ringan akan menjadi trend yang tidak dapat dielakkan dalam pembuatan kereta. Konsep ringan berasal dari sukan permotoran, kelebihannya ialah di bawah premis mengekalkan prestasi keselamatan, pengurangan berat boleh membawa pengendalian dan pecutan yang lebih baik; dan merealisasikan pembuatan ringan kereta terutamanya melalui: reka bentuk struktur, aplikasi bahan baru dan Bahan-bahan baru terutamanya logam bukan ferus seperti aluminium dan magnesium.

Dalam pembuatan kereta, bahan seperti aloi aluminium dan struktur komposit aluminium-keluli telah menggantikan bahan keluli tradisional dalam komponen utama, manakala aloi magnesium, sebagai jenis bahan struktur baharu, menyumbang sebahagian kecil pembuatan kereta. Pada masa ini, setiap kereta di Eropah dan Amerika Syarikat menggunakan 5.8-23.6kg bahagian aloi magnesium, dan penggunaan kereta tunggal di negara saya adalah kurang daripada 10kg. Sebabnya ialah kimpalan aloi magnesium yang sukar adalah masalah teknikal utama yang menyekat penggunaan bahagian auto aloi magnesium secara besar-besaran.

Sangat sukar untuk mencapai kimpalan aloi magnesium berkualiti tinggi dengan kimpalan gabungan atas sebab-sebab berikut:

1. Oleh kerana sifat pengoksidaan magnesium yang kuat, ia adalah mudah untuk membentuk filem oksida (MgO) semasa proses kimpalan, dan ia adalah mudah untuk membentuk kemasukan dalam kimpalan, mengurangkan prestasi kimpalan. Pada suhu tinggi, magnesium juga mudah bertindak balas secara kimia dengan nitrogen di udara untuk membentuk magnesium nitrida, yang melemahkan prestasi sendi. 

 2. Takat didih magnesium tidak tinggi, yang akan menyebabkan ia mudah tersejat di bawah suhu tinggi arka. 

 3. Oleh kerana kekonduksian terma yang tinggi, sumber haba kuasa tinggi dan kimpalan berkelajuan tinggi digunakan semasa mengimpal aloi magnesium, yang mudah menyebabkan pemanasan melampau dan pertumbuhan bijian logam di kawasan kimpalan dan berhampiran kimpalan. 

 4. Pekali pengembangan haba aloi magnesium adalah besar, iaitu kira-kira 1 hingga 2 kali ganda daripada aluminium. Ia adalah mudah untuk menghasilkan ubah bentuk kimpalan yang besar semasa proses kimpalan, menyebabkan tekanan sisa yang besar. 

 5. Oleh kerana tegangan permukaan magnesium lebih kecil daripada aluminium, mudah untuk menyebabkan logam kimpalan runtuh semasa kimpalan, yang menjejaskan kualiti pembentukan kimpalan. 

 6. Sama seperti mengimpal aloi aluminium, lubang hidrogen mudah dihasilkan apabila aloi magnesium dikimpal. Keterlarutan hidrogen dalam magnesium berkurangan dengan penurunan suhu, dan ketumpatan magnesium lebih kecil daripada aluminium, jadi gas tidak mudah untuk melarikan diri, dan liang-liang akan terbentuk semasa pemejalan kimpalan. 

 7. Aloi magnesium mudah membentuk struktur eutektik takat lebur rendah dengan logam lain, dan retakan kristal mudah terbentuk dalam sambungan yang dikimpal. Apabila suhu pada sambungan terlalu tinggi, sebatian lebur rendah dalam struktur sendi akan cair pada sempadan bijian untuk membentuk rongga, atau menghasilkan pengoksidaan sempadan bijian, yang merupakan fenomena yang dipanggil 'overburning'.