Tecnologia de soldagem por fricção e agitação de bandejas de bateria de liga de magnésio para veículos de novas energias

Devido às pressões cada vez mais proeminentes, como a proteção ambiental, a conservação de energia e a redução de emissões, o pico de carbono e a neutralidade de carbono, o peso leve será uma tendência inevitável na fabricação de automóveis. Conceito de peso leve originado no automobilismo, sua vantagem é que sob a premissa de manter o desempenho de segurança, a redução de peso pode trazer melhor dirigibilidade e aceleração; e a realização da fabricação leve de automóveis se dá principalmente por meio de: projeto estrutural, aplicação de novos materiais e Os novos materiais são principalmente metais não ferrosos, como alumínio e magnésio.

Na fabricação de automóveis, materiais como ligas de alumínio e estruturas compostas de alumínio e aço substituíram os materiais tradicionais de aço em componentes-chave, enquanto as ligas de magnésio, como um novo tipo de material estrutural, representam uma proporção relativamente pequena da fabricação de automóveis. Actualmente, cada carro na Europa e nos Estados Unidos utiliza 5,8-23,6kg de peças de liga de magnésio, e o consumo de um único carro no meu país é inferior a 10kg. A razão é que a difícil soldagem de ligas de magnésio é um problema técnico importante que restringe a aplicação em larga escala de peças automotivas de liga de magnésio.

É muito difícil conseguir soldagem de ligas de magnésio de alta qualidade por soldagem por fusão pelos seguintes motivos:

1. Devido à forte propriedade oxidante do magnésio, é fácil formar uma película de óxido (MgO) durante o processo de soldagem e é fácil formar inclusões na solda, reduzindo o desempenho da solda. Em altas temperaturas, o magnésio também reage quimicamente facilmente com o nitrogênio do ar para formar nitreto de magnésio, o que enfraquece o desempenho da junta. 

 2. O ponto de ebulição do magnésio não é alto, o que fará com que ele evapore facilmente sob a alta temperatura do arco. 

 3. Devido à alta condutividade térmica, fonte de calor de alta potência e soldagem de alta velocidade são usadas na soldagem de ligas de magnésio, o que é fácil de causar superaquecimento e crescimento de grãos do metal nas áreas de solda e próximas à solda. 

 4. O coeficiente de expansão térmica da liga de magnésio é grande, cerca de 1 a 2 vezes o do alumínio. É fácil produzir grandes deformações de soldagem durante o processo de soldagem, causando grande tensão residual. 

 5. Como a tensão superficial do magnésio é menor que a do alumínio, é fácil causar o colapso do metal de solda durante a soldagem, o que afeta a qualidade da formação da solda. 

 6. Semelhante à soldagem de ligas de alumínio, furos de hidrogênio são facilmente gerados quando ligas de magnésio são soldadas. A solubilidade do hidrogênio no magnésio diminui com a diminuição da temperatura, e a densidade do magnésio é menor que a do alumínio, portanto o gás não é fácil de escapar e se formarão poros durante a solidificação da solda. 

 7. As ligas de magnésio são fáceis de formar uma estrutura eutética de baixo ponto de fusão com outros metais, e rachaduras cristalinas são fáceis de formar em juntas soldadas. Quando a temperatura na junta é muito alta, o composto de baixo ponto de fusão na estrutura da junta derreterá no limite do grão para formar cavidades ou produzirá oxidação no limite do grão, que é o chamado fenômeno de 'queima excessiva'.