新能量车辆的镁合金电池托盘的摩擦搅拌焊接技术

由于越来越明显的压力，例如环境保护，节能和减少排放，碳峰以及碳中立性，轻量级将是汽车制造业中不可避免的趋势。轻巧的概念起源于赛车运动，其优势是在保持安全性能的前提下，减轻体重可以带来更好的处理和加速。汽车轻量级制造的实现主要是通过：结构设计，新材料应用和新材料主要是非有产金属，例如铝和镁。

在汽车制造中，铝合金和铝钢复合结构等材料已取代了关键组件中的传统钢材材料，而镁合金作为一种新型的结构材料，占汽车制造的比例相对较小。目前，欧洲和美国的每辆车都使用5.8-23.6公斤的镁合金零件，而我国的一辆汽车的消耗量小于10公斤。原因是镁合金的困难焊接是限制镁合金汽车零件的大规模应用的关键技术问题。

由于以下原因，通过融合焊接实现镁合金的高质量焊接非常困难：

1。由于镁的氧化特性很强，因此在焊接过程中很容易形成氧化物膜（MGO），并且很容易在焊缝中形成夹杂物，从而降低了焊缝的性能。在高温下，镁也很容易与空气中的氮反应形成氮化镁，从而削弱了关节的性能。 

 2。镁的沸点不高，这会导致其在弧的高温下很容易蒸发。 

 3。由于焊接镁合金时，使用高功率热源和高速焊接，这很容易引起焊接和近焊缝中金属的过热和谷物的生长。 

 4。镁合金的热膨胀系数很大，约为铝的1至2倍。在焊接过程中产生较大的焊接变形很容易，从而导致巨大的残留应力。 

 5。由于镁的表面张力小于铝的表面张力，因此很容易使焊接金属在焊接过程中塌陷，这会影响焊接形成的质量。 

 6。类似于焊接铝合金，焊接镁合金时很容易产生氢孔。氢在镁中的溶解度随温度降低而降低，镁的密度小于铝的密度，因此气体不容易逸出，并且在焊接固化过程中会形成孔。 

 7。镁合金易于与其他金属形成低熔点共晶结构，并且在焊接接头中易于形成结晶裂纹。当关节的温度太高时，关节结构中的低熔合化合物将在晶界融化以形成空腔，或产生晶界氧化，这是所谓的“ Overburning ”现象。