镁合金压铸生产过程中的质量控制

张艺钟

（青海盐湖海纳化工有限公司，青海 西宁 810000）

我国有着非常丰富的镁储量，据统计我国的镁储量约占全世界总量的1/3，为我国镁合金工业的发展创造了良好基础，更我国的经济发展提供了强大的动力。因此，为了推动镁合金工业的进一步发展，对镁合金压铸生产的质量进行控制是非常必要的。

1 融化准备

1.1 入库复检

首先，美合金锭除了要满足成分、冶金质量、力学性能的要求，企业在选择供应商之前应该先少量试用，当确定美合金锭符合上述要求之后才能正式签订大批量进货合同。其次，如果选择两或两个以上的美合金锭供应商，需要以供应商为基础分开储存，使用的时候也要做好记录。

1.2 融化前的分级处理

首先在回炉料中禁止出现油污、沙子等杂物，更要禁止对成分不合格的铸件进行回炉，回炉料在处理完毕之后必须摆放在明确的区域，并且要做好标记。其次在对报废件进行回炉处理前，需要使用清洁剂清除报废件表面的油污等垃圾。最后要合理处理飞边、切屑等弃料，但是绝不可用于回炉。

1.3 融化前工具和防护措施的准备

首先要保证所使用的工具不含有镍、铜、硅金属元素，如果工具出现了锈蚀也要禁止使用，以此为质量提供保障[1]。其次要为保温炉和熔化炉配置一吨以上的干燥黄砂箱，在选择灭火剂时要保证不含水和不与镁液发生反应。

2 镁合金压铸生产过程中的质量控制

2.1 注意化学元素的影响和作用

第一是铝，在镁铝合金中铝是最重要的元素，当镁铝溶液的温度在436℃时，溶液中会出现共晶体，能够使溶液的流动性得到改善。铝能够提升镁合金的物理性能和腐蚀性。第二是锌，当溶液温度在341℃时会出现共晶体，此时如果溶液中含有0.8%锌，溶液的流动性和机械性会得到明显改善，但如果锌的含量超过了总质量的1%会导致镁合金出现高温热脆性。第三是锰，锰能够明显提升镁合金的耐腐蚀性，还可以对铁的有害性进行中和。但如果锰的含量超过了总质量的0.5%会降低镁合金的机械性能。第四是硅，硅在镁中的溶解性特别低，只有温度在1102℃才能形成化合物，化合物在溶液温度为638℃时会出现共晶体，少量的硅能够对镁合金的流动性和造型性进行改善。第五是铁，铁只能存在于镁的晶粒之间，无法和镁融合到一起，如果融液中存在适量的锰会和铁发生反映生成沉淀物，从而减轻铁对镁合金机械性能和耐腐蚀性的影响。第六是铜和镍，这两种物质会使熔融状的美合金出现严重的氧化烧损，导致耐腐蚀性严重降低。第七是铍，铍在铝合金中的含量非常低，通常只需要0.0015%的含量就可以明显改善铝合金的抗氧化性[2]。

2.2 除气工艺的应用

氢气是镁合金融液中的主要气体，并且要大于在铝合金的溶解度，更没有在铝合金中那么严重的凝固析出倾向，简单的压铸便可让氢和镁合金铸件融合。在一些个体比较大、厚壁的镁合金件中没有对除气进行重视，但是如果铸件壁比较薄的化就很容易出现缩松和缺陷，这是由于镁合金本身的结晶间隔比较大，如果融入氢的化会继续扩大结晶的间隔，导致整体结构不平衡，进而引发上述问题，这对合金件的质量有很大影响。

2.3 压铸工艺

（1）浇筑温度。第一，镁合金的物理性能会随着温度的提升而提升，但如果超出了一定的温度界限物理性能会明显降低，并且报废量还会增加。氢等气体会随着温度的升高而增加在镁合金中的溶解度，并且不容易被析出，进而降低镁合金物理性能。第二，镁合金在温度升高的情况下会到增加氧化烧损率，从而增加氧化物杂质和降低物理性能，导致压铸件出现缩松、裂纹等影响质量的问题。第三，如果镁合金溶液温度不足会导致偏析化学元素，使溶液内出现成分不均匀和流动性降低的问题，进而就会导致压铸件不满。有很多因素都会对镁合金溶液的温度产生影响。

（2）模具温度。对实际的镁合金逐压铸件生产进行分析可知，模具温度的对压铸件的废品率有很大影响。镁合金在凝固过程中的放热量并不是非常高，因此为了使镁合金和模具的热量保持平衡，更为了提升镁合金溶液流动性和改善的压力传递、提升压铸件的质量、效率、模具使用寿命。需要模具的温度控制在250℃到300℃，如果模具的温度过高可使用水来降低温度，但是这种冷却方式不容易控制，会引发漏水和堵塞。如果条件允许最好使用专业的冷却装置，以此来安全稳定的控制模具温度。

（3）冲型。由于镁合金在凝固过程中的放热量比较小，不仅需要对模具的温度进行控制，也要提升内浇口速度和压射速度，因此和铝合金生相比镁合金有着更高的生产速度。镁合金铸件中厚壁件冲型时间在25到35秒之间，正常壁厚的压铸件冲型时间在30秒到50秒之间，薄壁件的冲型时间在50秒到90秒之间。在压射速度方面热式压铸机的压射速度为大于等于6米每秒，冷式压铸机的压射速度为大约等于8米每秒。在镁合金件的压铸过程中，速度和压力都会影响铸件的质量和轮廓清晰度，同时为了减少因涡流而引起的物理性能下降，应对浇筑和压射的速度进行控制，但是对于一些大型、复杂的压铸来讲可以选择高速压射和浇筑。

（4）压室充满度。压室的充满度主要针对冷式压铸机，这是因为冷式压铸机压室在充入镁合金溶液过后会在上方留存一定的空间，如果留存的空间过大就会导致压室内存在过多的空气，从而增加镁合金氧化烧损率，使氧化物杂质含量增加，这会严重影响压铸件的质量。但如果留存的空间过小又会导致压室温度过低而影响了铸件的成型。

（5）压铸涂料的选择。第一由于压铸涂料的挥发点比较低，一般当温度在100℃和1500℃之间时会很快挥发，因此对于型腔中的气体应选择不增加或者少增加。第二涂料要有比较好的密闭性，这样可保证稀释剂在挥发过后不出现堆积、第三涂料不能腐蚀模式和铸件。第四涂料不能分解出具有刺激性和毒性的气体。第五是稳定，要保证涂料在空气不挥发，并且在保质期内不出现沉淀和分解的问题。第六是污染性，要便于处理同时对环境的影响非常小。在满足上述个六个条件的前提下，镁合金铸件的热烈倾向和氧化倾向都比较高，选择涂料时对此要提高重视。在使用涂料时也应遵循相应的工序和用量，喷涂时要保证均匀，然后均匀吹干，脱料喷涂完之后才可以进行合模、压射、开模、清理、在喷涂等操作。

3 结语

综上所述，镁合金的压铸生产过程比较复杂，其中融合了多种学科的知识，企业在生产过程中应加强对生产过程的控制，从融化前的额准备和融化过程中多方面出发对质量进行控制，同时更要在工作的过程中积极总结和创新，从而进一步提升镁合金的压铸质量。