Friktion Stir Welding Technology of Magnesium Alloy Battery Tray för nya energifordon

På grund av det alltmer framträdande tryck som miljöskydd, energibesparing och utsläppsminskning, koldioxidlön och kolneutralitet kommer lättvikt att vara en oundviklig trend inom biltillverkning. Begreppet lättvikt som har sitt ursprung i motorsport, dess fördel är att under förutsättningen att upprätthålla säkerhetsprestanda kan viktminskning ge bättre hantering och acceleration; Och förverkligandet av lätt tillverkning av bilar är främst genom: strukturell design, ny materialapplikation och de nya materialen är främst icke-järnmetaller som aluminium och magnesium.

Vid biltillverkning har material såsom aluminiumlegeringar och kompositstrukturer för aluminiumstål ersatt traditionella stålmaterial i nyckelkomponenter, medan magnesiumlegeringar, som en ny typ av strukturellt material, står för en relativt liten andel av biltillverkning. För närvarande använder varje bil i Europa och USA 5,8-23,6 kg magnesiumlegeringsdelar, och konsumtionen av en enda bil i mitt land är mindre än 10 kg. Anledningen är att den svåra svetsningen av magnesiumlegeringar är ett viktigt tekniskt problem som begränsar den storskaliga tillämpningen av magnesiumlegeringsbilar.

Det är mycket svårt att uppnå högkvalitativ svetsning av magnesiumlegeringar genom fusionssvetsning av följande skäl:

1. På grund av den starka oxiderande egenskapen hos magnesium är det lätt att bilda en oxidfilm (MgO) under svetsprocessen, och det är lätt att bilda inneslutningar i svetsen, vilket minskar svetsens prestanda. Vid hög temperatur är magnesium också lätt att kemiskt reagera med kväve i luften för att bilda magnesiumnitrid, vilket försvagar ledens prestanda. 

 2. Kokpunkten för magnesium är inte hög, vilket gör att den lätt kan avdunsta under bågens höga temperatur. 

 3. På grund av den höga värmeledningsförmågan används högeffekt värmekälla och höghastighetssvetsning vid svetsmagnesiumlegeringar, vilket är lätt att orsaka överhettning och korntillväxt i metallen i svets- och nära svetsområden. 

 4. Den termiska expansionskoefficienten för magnesiumlegeringen är stor, vilket är ungefär 1 till 2 gånger den för aluminium. Det är lätt att producera stor svetsdeformation under svetsprocessen, vilket orsakar stor restspänning. 

 5. Eftersom magnesiumets ytspänning är mindre än aluminium är det lätt att få svetsmetallen att kollapsa under svetsning, vilket påverkar svetsbildningens kvalitet. 

 6. I likhet med svetsning av aluminiumlegeringar genereras vätehål lätt när magnesiumlegeringar svetsas. Lösligheten av väte i magnesium minskar med minskningen av temperaturen, och densiteten av magnesium är mindre än den för aluminium, så gasen är inte lätt att fly, och porer kommer att bildas under stelningen av svetsen. 

 7. Magnesiumlegeringar är enkla att bilda en låg smältpunkt eutektisk struktur med andra metaller, och kristallina sprickor är lätta att bildas i svetsade leder. När temperaturen vid fogen är för hög kommer den lågsmältande föreningen i ledstrukturen att smälta vid korngränsen för att bilda hålrum eller producera korngränsoxidation, som är den så kallade 'överbrännande ' fenomenet.