Технологија заваривања фрикционим мешањем носача акумулатора од легуре магнезијума за возила са новом енергијом

Због све израженијих притисака као што су заштита животне средине, очување енергије и смањење емисија, максимални ниво угљеника и неутралност угљеника, лака тежина ће бити неизбежан тренд у производњи аутомобила. Концепт лаке тежине је настао у мотоспорту, његова предност је у томе што под претпоставком одржавања безбедносних перформанси смањење тежине може донети боље руковање и убрзање; а реализација лаке производње аутомобила је углавном кроз: конструкцијски дизајн, примену нових материјала и Нови материјали су углавном обојени метали као што су алуминијум и магнезијум.

У производњи аутомобила, материјали као што су легуре алуминијума и композитне структуре алуминијум-челик заменили су традиционалне челичне материјале у кључним компонентама, док легуре магнезијума, као нова врста конструкцијског материјала, чине релативно мали удео у производњи аутомобила. Тренутно, сваки аутомобил у Европи и Сједињеним Државама користи 5,8-23,6 кг делова од легуре магнезијума, а потрошња једног аутомобила у мојој земљи је мања од 10 кг. Разлог је тај што је тешко заваривање легура магнезијума кључни технички проблем који ограничава широку примену ауто делова од легуре магнезијума.

Веома је тешко постићи висококвалитетно заваривање легура магнезијума фузионим заваривањем из следећих разлога:

1. Због јаког оксидационог својства магнезијума, лако је формирати оксидни филм (МгО) током процеса заваривања, а лако је формирати инклузије у завару, смањујући перформансе завара. На високој температури, магнезијум такође лако хемијски реагује са азотом у ваздуху да би се формирао магнезијум нитрид, који слаби перформансе зглоба. 

 2. Тачка кључања магнезијума није висока, што ће проузроковати да лако испари под високом температуром лука. 

 3. Због високе топлотне проводљивости, извор топлоте велике снаге и заваривање велике брзине се користе при заваривању легура магнезијума, што је лако изазвати прегревање и раст зрна метала у областима завара и близу завара. 

 4. Коефицијент топлотног ширења легуре магнезијума је велики, што је око 1 до 2 пута више од алуминијума. Лако је произвести велике деформације заваривања током процеса заваривања, узрокујући велико заостало напрезање. 

 5. Пошто је површински напон магнезијума мањи од алуминијума, лако је изазвати колапс метала шава током заваривања, што утиче на квалитет формирања шава. 

 6. Слично као код заваривања легура алуминијума, рупе водоника се лако стварају када се легуре магнезијума заварују. Растворљивост водоника у магнезијуму опада са смањењем температуре, а густина магнезијума је мања од густине алуминијума, тако да гас није лако изаћи, а поре ће се формирати током очвршћавања шава. 

 7. Легуре магнезијума лако формирају еутектичку структуру ниске тачке топљења са другим металима, а кристалне пукотине се лако формирају у завареним спојевима. Када је температура на споју превисока, једињење са ниским топљењем у структури споја ће се истопити на граници зрна и формирати шупљине или произвести оксидацију на граници зрна, што је такозвани феномен „прегоревања“.