畢業(yè)設計（論文）開題報告

1.課題的目的及意義（含國內外的研究現狀分析或設計方案比較、選型分析等）
1.1 序言
鎂作為地球上第六大元素，鎂合金更是目前世界上最輕質的金屬工程結構材料。隨著鐵礦、鋁礦的過度開采，資源耗竭的問題日益突出，鎂以其豐富的含量，為它的廣泛應用奠定了基礎。據估計，全世界的菱鎂礦資源量約為120億噸，水鎂石幾百萬噸，海水中的鎂含量估計為6×1016噸，另外還有大量的白云石和鹽湖鎂資源；中國的鎂資源十分豐富。菱鎂礦資源總量31億噸，符合煉鎂要求的I、Ⅱ級礦占78%。白云石資源遍及全國各省區(qū)．已探明的儲量在40億噸以上，青海鹽湖蘊藏著氯化鎂32億噸，硫酸鎂16億噸[1]。
與其它結構材料相比，鎂及其合金具有非常優(yōu)異的使用性能及物理性能，如密度低、比強度和比剛度高、阻尼減振降噪能力強、電磁屏蔽性能優(yōu)異、抗輻射、摩擦時不起火花、熱中子捕獲截面小、液態(tài)成型性能優(yōu)越、切削加工和熱成形性好、可焊接和膠接、對各種介質(堿、煤油、汽油和礦物油)的化學穩(wěn)定性高、易于回收利用等，越來越受到人們的青睞，并被稱為“21世紀綠色工程金屬結構材料”[2]。近年來，鎂材在汽車、摩托車等交通工具、計算機、通訊、儀器儀表、家電、電子電器、輕工、化工、冶金、航空航天、國防軍工等部門獲得了廣泛的應用[3]。隨著鎂的提煉及加工技術的發(fā)展，以及成本的下降，鎂材已成為工業(yè)應用的重要金屬材料，在全球范圍內得到快速發(fā)展。
目前在國內外對鎂合金的研究漸漸成為熱點，而且隨著研究深度的不斷加深，有助于拓寬其應用范圍。鎂合金的加工方法眾多，如鑄造、焊接等。但是目前最經常使用的是傳統的弧焊加工[4]。但是弧焊的缺陷很明顯，比如熱影響區(qū)和熔合區(qū)較大、凝固時的收縮率很高、蒸發(fā)時合金元素的損耗很嚴重、殘余應力大和焊接扭曲不容易矯正、容易形成氣孔夾雜等焊接缺陷，焊縫性能較差[5]。而弧焊焊接缺點的明顯與愈來愈高的使用要求之間矛盾的日益突出，使得人們把注意力轉移到新的加工工藝方法上。
激光技術自20世紀60年代誕生以來，經過幾十年的發(fā)展，已經成為工業(yè)生產中一項重要技術。激光最顯著的特點是：單色性好、方向性好、亮度高、相干性好[6]。激光焊接的原理是把激光束的能量匯聚到一個相對小的點上，使得工件上的功率密度可以在極短的時間內使受熱區(qū)的金屬熔化、汽化形成匙孔，通過匙孔的傳熱，完成了焊接。目前鎂合金激光焊接主要用于車身框架結構的焊接，例如車身的頂蓋和側面焊接。激光焊接能使工件之間的接合面寬度可以減少，既降低了板才的應用量，又提高了車體的剛度。通用汽車和福特汽車公司預計在今后的20年內每輛汽車的鎂合金用量將從目前的3kg提高到100kg。據測算，汽車自重每減少10%，其燃油效率可提高5.5%，如果每輛汽車能使用70kg鎂合金，CO2的年排放量就能減少30％以上[7]。
1.2 設計方案及選型分析