镁合金压铸件质量缺陷控制浅析

【摘要】本文简要的介绍了镁合金压铸产品的主要缺陷，主要分析了影响铸件质量的相关因素，如压铸模具、压铸工艺、压铸件结构、压铸合金及压铸作业等，提出了质量控制的相应方法和管理规程，使镁合金铸件质量得到进一步提高。

【关键词】材料；镁合金缺陷；质量控制；管理规程

我公司引进的布勒压铸机，最大锁模力3200KN，活塞动态注射力786KN，增压注射力2033KN。从工作稳定性来说，在凝固阶段中根据系统的类型可生产非常高的最终压射压力；从控制能力来说，可以对速度和最终压力曲线进行编程以适合压铸零件的几何形状，实行控制参数量。那如何利用设备的优良性能，压铸出高品质的铸件，清楚铸件质量控制中存在的缺陷，全过程的质量控制和多方法的质量管理将起到关键性的作用。

1.镁合金压铸件主要缺陷和形成原因

镁合金压铸产品的缺陷很多，大致可以分为两大类，一类是尺寸不良，如多料，缺料，裂纹，流痕，平面度不良等；另一类是表面状态不良，如氧化，黑点，气孔等。前者一般属于物理性质，后者属于化学性质。总体来讲，镁合金压铸件主要可概括为冷、裂、气、欠等几大缺陷。

1.1冷

即为冷隔，多出现在大铸件离內浇口远的区域，是镁合金液相互对接或搭接单位熔合而出现的缝隙。由于合金液分成若干股地流动时，各股的流动前沿已呈现冷凝状态，但在后面的金属流的推动下，仍然进行填充，当与其相遇的金属流同样具有凝固前沿时，则相遇的凝固层不能再熔合，其接合处便呈现缝隙，从而形成冷隔。

1.2裂

裂纹是铸件的基体被破坏或断开，形成细长的缝隙，呈现不规则线形，在外力作用下有继续发展的趋势。裂纹主要是受铸件的结构和形状、模具成型零件的表面质量及装固程度、镁合金中铝、硅的含量高低以及熔炼、保温、夹杂等的影响。

1.3气

气孔或缩孔是压铸时，激冷甚剧，凝固很快，熔于金属内部的气体来不及析出，使金属内的气体留在铸件内而形成孔洞。镁合金在冶炼时，如果含有杂质，在铸锭时，杂质的熔点一般没有镁的高，这样，杂质在铸锭过程中蒸发从而形成气孔，而且镁合金冷室压铸都是需要在保护气体的保护下进行的，如果保护气体不够或者不纯，也会导致气孔产生。

1.4欠

压铸件成形过程中，某些部位填充不完整，称为欠铸。主要形成原因有填充条件不良、内部气体阻碍、模具型腔存在残留物等。

2.影响镁合金压铸件质量的主要因素

影响镁合金压铸件质量的因素很多。包括压铸模具、压铸工艺、压铸件结构、压铸合金及压铸作业等。

2.1压铸模具

加工精度。压铸模要求在高温下工作，这样在选择压铸模零件的配合公差时，不仅要满足其在室温下达到一定的装配精度，还要其在工作温度下保证各部分结构尺寸稳定性，动作可靠的要求，特别是一些与合金液接触的部位，在受到合金液高速、高温、高压的条件下，容易使模具的配合间隙发生变化，从而影响压铸件的质量。

冷却系统。质量差的冷却水对设备系统的危害程度增大，进一步影响压铸件的质量。为此，如果冷却水质达不到要求，就必须在冷却水系统中增加水处理装置和中心过滤装置。

浇注、排溢系统。浇注、排溢系统对金属液流动的方向、溢流排气条件、压力的传递、填充速度、模具的温度分布、填充时间的长短等方面起着重要的控制和调节作用。其不仅决定了金属液流动的状态，而且影响压铸件的质量。设计合理的浇注系统，必须认真分析压铸件的结构特点、技术要求、镁合金特性、压铸机的类型和特点。

2.2压铸工艺

获得优质铸件，需要正确选择和配置合理的压铸工艺，包括压力、温度和压射速度。从压射比压方面，在保证铸件成型和使用要求的前提下，选用较低的比压，镁合金一般件比压30～50MPA，受力件50～80MPA，耐气密性和大平面薄壁件80～100MPA；从充型速度方面，充型速度的高低直接影响到压铸件的内外观质量。

2.3铸件作业

压铸作业中，从环境、压铸周期、涂料、浇铸量，作业人员及异常情况处理均对压铸件的质量起着决定性作用。镁合金压铸涂料可避免合金粘模，减少铸件与模具型腔表面的摩擦，降低铸件顶出阻力，保证铸件顺利脱模，防止铸件顶出变形开裂。喷涂不均匀或过厚，由于挥发形成的气体聚集在型腔，极易使铸件产生气孔、针孔缺陷，造成铸件成型不良。在压铸镁合金时，一定要考虑到压铸环境的三大要素，1空气，2温度，3湿度。如果能够将这三大要素搭配的好，那良率就会提高。

2.4压铸合金

镁合金金属液常用的合金化元素是铝和锌。为保证铸造性能压铸镁合金的铝含量>3%，锌含量

2.5铸件结构

压铸工艺设计也就是对压铸零件结构的工艺合理性进行分析，充分考虑各个方面的要求，如压铸工艺特点、压铸件结构要素特性以及铸件清理、表面处理、机械加工等后道工序，设计出合理的压铸件基本结构。合理的铸件结构可以先住有效的缩短产品试制周期，保证产品质量。

3.镁合金压铸件质量控制

在生产工艺过程中，为减少和避免废品的出现，保证各种工艺因素在正常的范围内，必须建立严格的质量管理制度和完善的缺陷控制程序。

3.1质量控制内容

建立质量管理体系，明确质量管理目标；严格执行工艺规程，实现均衡生产和文明生产；做好原料、压铸件的检验、评价工作；严格执行设备保养制度，正确选择设备，压铸模具，保证生产质量；加强不合格品的管理；实行工序质量控制，特别是关键、重点工序的质量控制；建立质量信息系统，做好产品的质量记录、统计、分析和反馈工作。

3.2质量控制规程

原材料验收：根据公司材料标准进行评价；作业检点：作业前各工位的点检表中的项目进行点检记录，发现异常立即报告并采取相应措施；生产记录：各工序操作人员必须严格依据操作规程、作业指导书进行作业，并填相关记录；质量改进：通过对生产质量情况及数据进行分类管理，制定出品质改善对策；压铸件生产必须具有可追溯性，即从原材料到成品零件，可追溯到生产日期、班次，可发现生产中的问题。

4.结束语

镁合金材料的应用增长优势，势必关注到镁合金制品的使用质量和效果。镁合金制品的使用和镁合金行业的扩大，必须充分利用镁合金的材料特性，严格控制镁合金产品的质量，制定相应的质量控制规范，减少压铸缺陷的产生，使其充分发挥新型材料在现代化领域的应用潜力，以便生产和研发出高性能、多市场的镁合金产品。

【参考文献】

[1]徐纪平.压铸工艺及模具设计.北京：化学工业出版社，2006.

[2]丁文江等.镁合金科学与技术.北京：科学出版社，2007.

[3]潘宪曾.压铸工艺与模具.北京：电子工业出版社，2006.