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  • 世強
    金屬加工技術

    「典型案例」成功實現鎂合金電池托盤的FSW焊接

    轉載 :  zaoche168.com   2022年04月25日

           由于環保、節能減排、碳達峰、碳中和等壓力日益凸顯,輕量化將是汽車制造的必然趨勢。輕量化概念最早起源于賽車運動,它的優勢是保持安全性能前提下,減重能夠帶來更好的操控性和加速度等;而實現汽車輕量化制造主要通過:結構設計、新材料運用和新加工工藝等途徑來實現,其中新材料主要是鋁、鎂等有色金屬。

           在汽車制造中,鋁合金以及鋁鋼復合結構等材料已經在關鍵零部件中取代傳統的鋼鐵材質,而鎂合金作為一種新型的結構材料,在汽車制造中占比還是比較少。目前,歐洲和美國汽車每輛汽車使用鎂合金零件5.8-23.6kg,我國汽車單車用量不到10kg,究其原因,鎂合金難焊接是限制鎂合金汽車零部件大量應用的關鍵技術難題。

           采用熔焊方法實現鎂合金的高質量焊接難度很大,原因如下:

    (1)由于鎂的氧化性極強,在焊接過程中易形成氧化膜(MgO),易在焊縫中形成夾雜,降低焊縫性能
    (2)在高溫下,鎂還容易和空氣中的氮發生化學反應生成鎂的氮化物,弱化接頭的性能
    (3)鎂的沸點不高,這將導致在電弧高溫下,很容易蒸發
    (4)由于熱導率大,故焊接鎂合金時要用大功率熱源、高速焊接,易造成焊縫和近焊縫區金屬過熱和晶粒長大
    (5)鎂合金熱膨脹系數較大,約為鋁的1~2倍,在焊接過程中易產生大的焊接變形,引起較大的殘余應力
    (6)由于鎂的表面張力比鋁小,焊接時容易產生焊縫金屬下塌,影響焊縫成形質量
    (7) 與焊接鋁合金相似,鎂合金焊接時易產生氫氣孔
    (8)氫在鎂中的溶解度隨溫度的降低而減小,而且鎂的密度比鋁小,氣體不易逸出,在焊縫凝固過程中會形成氣孔。(7)鎂合金易與其他金屬形成低熔點共晶組織,在焊接接頭中易形成結晶裂紋
    (9)當接頭處溫度過高時,接頭組織中的低熔點化合物在晶界處會熔化出現空穴,或產生晶界氧化等,即所謂的“過燒”現象。

    攪拌摩擦焊
           作為一種新型的固相焊接技術,具有熱能輸入小、焊接變形小、焊縫牢固度高、無氣孔裂紋以及不產生煙塵、火花等,是一種綠色環保的焊接技術,尤其是在鋁、鎂等有色金屬的焊接上具有無可比擬的優勢。
           萬洲焊接采用攪拌摩擦焊
    機器人和靜軸肩技術,通過多次技術攻關,完美解決鎂合金焊接問題,并成功應用于鎂合金電池托盤的焊接,焊縫表面無飛邊、接頭強度高、產品變形小,為鎂合金電池托盤批量制造打下堅實基礎,為新能源汽車輕量化制造提供更多的解決方案。

           2021年國內新能源汽車銷量接近300萬臺,即將全面迎來新能源汽車時代。有研究表明,純電動汽車重量每降低10千克,續航里程可增加2.5千米。為了汽車輕量化,越來越多的鎂合金產品將用于新能源汽車制造中,必將對鎂合金焊接技術提出更多和更廣泛的需求。萬洲焊接致力于成為全球領先的特種焊接研究與產業化平臺,依托哈工萬洲焊接研究院,以攪拌摩擦焊為核心技術,為客戶提供智能裝備、先進制造、焊接耗材以及技術咨詢等一站式解決方案,并通過技術普及,產業賦能,助力鎂合金在新能源汽車制造中的廣泛應用,讓連接更可靠。

          

    標簽:焊接 金屬加工 輕量化 我要反饋 
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