کدام پرچ برای پرچ کردن سازه های آلیاژی منیزیم استفاده می شود؟

آلیاژهای منیزیمبه دلیل خواص سبک وزن و نسبت استحکام به وزن بالا، در صنایع هوافضا، خودروسازی و سایر صنایع بسیار مورد علاقه هستند. با این حال، واکنش شیمیایی بالای آنها یک چالش مهم را ایجاد می کند:خوردگی گالوانیکیهنگام تماس با فلزات غیر مشابه این امر مستلزم پرچ هایی است که نه تنها سازگاری مکانیکی (مثلاً استحکام و شکل پذیری مطابقت) را تضمین می کند، بلکه اختلاف پتانسیل الکتروشیمیایی را برای جلوگیری از خوردگی به حداقل می رساند. پرچ های ایده آل برای آلیاژهای منیزیم باید داشته باشندپتانسیل الکتریکی پایین،سختی متوسطو مقاومت در برابر خستگی عالی برای حفظ یکپارچگی ساختار در طول زمان.

پرچ های آلومینیومی خالص (مثلا سری 1100) به دلیل وجود آنها یک انتخاب رایج استپتانسیل الکتریکی نزدیکبه آلیاژهای منیزیم (-0.85V در مقابل -1.66V برای منیزیم)، به طور قابل توجهی خطرات خوردگی گالوانیکی را کاهش می دهد. با سختی کم (HB≤30)، در هنگام نصب روی سطوح منیزیمی ملایم هستند و آنها را برایکاربردهای غیر باربرمانند اتصالات پانل داخلی، اتصال قطعات تریم و قطعات مونتاژ سبک وزن.کاربردهای معمولی: براکت های داشبورد آلیاژ منیزیم پرچین در ساخت خودرو و اجزای داخلی کابین در هوافضا.

سری 5xxxآلیاژهای آلومینیوم منیزیم(به عنوان مثال، 5056، 5052) تعادل مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت مکانیکی (مقاومت کششی تا 290 مگاپاسکال) را ارائه می دهد. محتوای 3 تا 5 درصد منیزیم آنها سازگاری با بسترهای منیزیمی را افزایش می دهد و آنها را برایسازه های با بار متوسط. کاربردها شامل قاب های آلیاژ منیزیم پهپاد، اسکلت صندلی های خودرو و اجزای ساختاری است که به دوام و وزن سبک نیاز دارند.یادداشت فرآیند: آندایز کردن سوراخ های پرچ قبل از نصب، یک لایه اکسید عایق ایجاد می کند، فلزات غیر مشابه را بیشتر جدا می کند و قابلیت اطمینان اتصال را بهبود می بخشد.

برای کاربردهای حیاتی هوافضا و ایمنی بالا،پرچ های آلیاژ تیتانیوم(به عنوان مثال، TA1، TA2) ترجیح داده می شوند. اگرچه پتانسیل الکتریکی تیتانیوم (-0.34 ولت) بالاتر از منیزیم است، اما به طور طبیعی تشکیل می شود.لایه اکسید تیتانیوم دی اکسید (TiO2).به عنوان یک عایق موثر عمل می کند و از خوردگی گالوانیکی جلوگیری می کند. با استحکام کششی بین 300 تا 500 مگاپاسکال، برای اتصالات باربر مانند پوسته های بال آلیاژ منیزیم که به قاب ها چسبانده شده اند، مناسب هستند.ملاحظات: به دلیل سختی بالا، تجهیزات پرچ هیدرولیک برای جلوگیری از آسیب به بستر مورد نیاز است. محدودیت های هزینه بالاتر آنها برای اجزای ضروری استفاده می شود.

پرچ های فولادی کم کربن (به عنوان مثال، فولاد 1008) با روکش روی (ضخامت ≥8μm) یک گزینه اقتصادی ارائه می دهد. پتانسیل الکتریکی روی (-0.76V) به عنوان یک لایه قربانی عمل می کند و از آن محافظت می کندآلیاژهای منیزیماز خوردگی این پرچ ها برایسازه های موقت یا غیر در معرضمانند تقویت کننده های بسته بندی آلیاژ منیزیم و اتصالات فیکسچر.محدودیت ها: در محیط های مرطوب، پوشش روی ممکن است به مرور زمان فرسوده شود و برای جلوگیری از نفوذ خوردگی به درزگیر نیاز دارد.

انتخاب مواد پرچ با aاختلاف پتانسیل (ΔE ≤0.3V)نسبت بهآلیاژهای منیزیم. پرچ های مبتنی بر آلومینیوم (آلومینیوم خالص/آلومینیوم-منیزیم) ترجیح داده می شوند و به دنبال آن تیتانیوم و فولاد آبکاری شده قرار دارند. آزمایش اسپری نمک (ASTM B117) برای تأیید نرخ خوردگی، بدون زنگ سفید قابل مشاهده پس از 72 ساعت به عنوان استاندارد توصیه می شود.

در محیط های دریایی یا با رطوبت بالا،پرچ های تیتانیومی با روکش کادمیوم(ضخامت کادمیوم 12-15 میکرومتر) توصیه می شود، زیرا لایه اکسیدی خود آب بندی آن ها نرخ خوردگی را به زیر 0.001 میلی متر در سال کاهش می دهد. برای مناطقی که در معرض سوخت قرار دارند، روکش‌های رزین فنلی یک لایه حفاظت شیمیایی اضافی اضافه می‌کنند.

انتخاب پرچ مناسب برای اتصالات ساختار آلیاژ منیزیم قابل اعتماد بسیار مهم است. مهندسان باید بارهای مکانیکی، شرایط محیطی و هزینه‌ها را متعادل کنند و سازگاری مواد، بهینه‌سازی فرآیند و طرح‌های حفاظتی را ترکیب کنند تا از مزایای سبک وزن منیزیم و در عین حال تضمین ایمنی استفاده کنند. با پیشرفت فناوری های بدون پرچ (به عنوان مثال، پرچ الکترومغناطیسی، پرچ خود سوراخ)، فرآیندهای اتصال آلیاژ منیزیم به سمت راندمان و پایداری بالاتر تکامل خواهند یافت.