科技：阻燃性镁合金汽车顶箱 重量可减轻25%

  点击数：541  发布时间：2004-03-17 09:57

关键词：汽车

南方网讯 日本独立行政法人产业技术综合研究所（以下简称产综研）基础材料研究部门等单位，日前成功加工出了阻燃性镁合金材料的汽车顶箱（长2000×宽670×高270mm，重约12.5kg）。此次开发成功了利用不破坏母材良好特性的搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，FSW）和激光焊工艺，将产综研开发的阻燃性镁合金挤压材料焊接成大型部件的技术。与市售FRP（强化塑料）产品相比，重量大约可减轻25%.今后准备通过进一步发展该技术，利用具有良好特性的镁合金挤压材料和延压材料等，从事三维形状更为复杂的产品开发。

　　图1：利用阻燃性镁合金挤压材料制作而成的汽车顶箱

　　产综研一直都在进行与镁合金有关的技术开发，比如，消除了镁合金重大缺点之一，即降低了着火燃烧危险性的新合金“阻燃性镁合金”的开发、镁合金表面改质技术的开发以及采用FSW的镁合金焊接等。阻燃性镁合金是由产综研基础材料研究部门（九州中心）开发的。这种镁合金将引燃温度比普通情况下提高了200～300℃，通过增强其着火燃料性，提高了安全性。此次在加工添加了钙。

　　另一方面，在镁合金部件加工方面目前大多采用压铸等铸造法，未曾有过使用挤压材料和压延材料等通用材料进行制作的先例。尤其是大尺寸产品方面，由于大尺寸、特性良好的挤压材料和压延材料制造技术本身尚未完成，再加上镁合金延展性差，很难利用塑性加工直接将其做成大尺寸的复杂形状，所以根本没有加工先例。于是此次就确立了这样一种技术：首先用阻燃性镁合金加工出具有良好特性的挤压材料和压延材料，将其成型为单纯形状的部件后，通过焊接将其加工成大尺寸部件。

　　但是，一般情况下由于镁合金的化学活性非常高，过去的熔焊法存在易于产生缺陷等诸多问题，熔焊部件的实用先例也非常少。于是本研究部门就通过在部件组装中采用新焊接法即FSW和激光焊接，确立了高可靠性的镁合金焊接技术。FSW是英国TWI（焊接研究所）开发的焊接技术，其特点是：由于不熔化母材，所以可在不破坏母材特性的情况下焊接。但是，过去大多应用于铝合金焊接中，几乎没有在镁合金上采用过。

　　此项研究的目的在于，在产综研实施的“日本平成15年度地区中小企业扶持研究开发制度”的指导下，由产综研基础材料研究部门、日本兵县工业技术中心和樱井工业等3家单位，用阻燃性镁合金加工大尺寸产品。3家单位的各自分工如下：用FSW焊接的阻燃性镁合金部件的结构分析及特性检测的有关研究和实用化方面的测试工作由产综研基础材料研究部门负责，充分利用在包括阻燃性镁合金在内的各种镁合金FSW方面的研究成果，对栅井工业在焊接条件设置等技术方面进行指导，由兵库县工业技术中心负责，而产品设计以及利用FSW和激光焊接进行实际产品组装则由栅井工业负责。

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