鎂合金壓鑄件質量缺陷控制淺析

【摘要】本文簡要的介紹了鎂合金壓鑄產品的主要缺陷，主要分析了影響鑄件質量的相關因素，如壓鑄模具、壓鑄工藝、壓鑄件結構、壓鑄合金及壓鑄作業等，提出了質量控制的相應方法和管理規程，使鎂合金鑄件質量得到進一步提高。

【關鍵詞】材料；鎂合金缺陷；質量控制；管理規程

我公司引進的布勒壓鑄機，最大鎖模力3200KN，活塞動態注射力786KN，增壓注射力2033KN。從工作穩定性來說，在凝固階段中根據系統的類型可生產非常高的最終壓射壓力；從控制能力來說，可以對速度和最終壓力曲線進行編程以適合壓鑄零件的幾何形狀，實行控制參數量。那如何利用設備的優良性能，壓鑄出高品質的鑄件，清楚鑄件質量控制中存在的缺陷，全過程的質量控制和多方法的質量管理將起到關鍵性的作用。

1.鎂合金壓鑄件主要缺陷和形成原因

鎂合金壓鑄產品的缺陷很多，大致可以分為兩大類，一類是尺寸不良，如多料，缺料，裂紋，流痕，平面度不良等；另一類是表面狀態不良，如氧化，黑點，氣孔等。前者一般屬于物理性質，后者屬于化學性質。總體來講，鎂合金壓鑄件主要可概括為冷、裂、氣、欠等幾大缺陷。

1.1冷

即為冷隔，多出現在大鑄件離內澆口遠的區域，是鎂合金液相互對接或搭接單位熔合而出現的縫隙。由于合金液分成若干股地流動時，各股的流動前沿已呈現冷凝狀態，但在后面的金屬流的推動下，仍然進行填充，當與其相遇的金屬流同樣具有凝固前沿時，則相遇的凝固層不能再熔合，其接合處便呈現縫隙，從而形成冷隔。

1.2裂

裂紋是鑄件的基體被破壞或斷開，形成細長的縫隙，呈現不規則線形，在外力作用下有繼續發展的趨勢。裂紋主要是受鑄件的結構和形狀、模具成型零件的表面質量及裝固程度、鎂合金中鋁、硅的含量高低以及熔煉、保溫、夾雜等的影響。

1.3氣

氣孔或縮孔是壓鑄時，激冷甚劇，凝固很快，熔于金屬內部的氣體來不及析出，使金屬內的氣體留在鑄件內而形成孔洞。鎂合金在冶煉時，如果含有雜質，在鑄錠時，雜質的熔點一般沒有鎂的高，這樣，雜質在鑄錠過程中蒸發從而形成氣孔，而且鎂合金冷室壓鑄都是需要在保護氣體的保護下進行的，如果保護氣體不夠或者不純，也會導致氣孔產生。

1.4欠

壓鑄件成形過程中，某些部位填充不完整，稱為欠鑄。主要形成原因有填充條件不良、內部氣體阻礙、模具型腔存在殘留物等。

2.影響鎂合金壓鑄件質量的主要因素

影響鎂合金壓鑄件質量的因素很多。包括壓鑄模具、壓鑄工藝、壓鑄件結構、壓鑄合金及壓鑄作業等。

2.1壓鑄模具

加工精度。壓鑄模要求在高溫下工作，這樣在選擇壓鑄模零件的配合公差時，不僅要滿足其在室溫下達到一定的裝配精度，還要其在工作溫度下保證各部分結構尺寸穩定性，動作可靠的要求，特別是一些與合金液接觸的部位，在受到合金液高速、高溫、高壓的條件下，容易使模具的配合間隙發生變化，從而影響壓鑄件的質量。

冷卻系統。質量差的冷卻水對設備系統的危害程度增大，進一步影響壓鑄件的質量。為此，如果冷卻水質達不到要求，就必須在冷卻水系統中增加水處理裝置和中心過濾裝置。

澆注、排溢系統。澆注、排溢系統對金屬液流動的方向、溢流排氣條件、壓力的傳遞、填充速度、模具的溫度分布、填充時間的長短等方面起著重要的控制和調節作用。其不僅決定了金屬液流動的狀態，而且影響壓鑄件的質量。設計合理的澆注系統，必須認真分析壓鑄件的結構特點、技術要求、鎂合金特性、壓鑄機的類型和特點。

2.2壓鑄工藝

獲得優質鑄件，需要正確選擇和配置合理的壓鑄工藝，包括壓力、溫度和壓射速度。從壓射比壓方面，在保證鑄件成型和使用要求的前提下，選用較低的比壓，鎂合金一般件比壓30～50MPA，受力件50～80MPA，耐氣密性和大平面薄壁件80～100MPA；從充型速度方面，充型速度的高低直接影響到壓鑄件的內外觀質量。

2.3鑄件作業

壓鑄作業中，從環境、壓鑄周期、涂料、澆鑄量，作業人員及異常情況處理均對壓鑄件的質量起著決定性作用。鎂合金壓鑄涂料可避免合金粘模，減少鑄件與模具型腔表面的摩擦，降低鑄件頂出阻力，保證鑄件順利脫模，防止鑄件頂出變形開裂。噴涂不均勻或過厚，由于揮發形成的氣體聚集在型腔，極易使鑄件產生氣孔、針孔缺陷，造成鑄件成型不良。在壓鑄鎂合金時，一定要考慮到壓鑄環境的三大要素，1空氣，2溫度，3濕度。如果能夠將這三大要素搭配的好，那良率就會提高。

2.4壓鑄合金

鎂合金金屬液常用的合金化元素是鋁和鋅。為保證鑄造性能壓鑄鎂合金的鋁含量>3%，鋅含量<2%。否則容易產生裂紋。鎂合金中的非金屬夾雜物和金屬夾雜物，都對鑄件的質量存在著不同程度的影響。

2.5鑄件結構

壓鑄工藝設計也就是對壓鑄零件結構的工藝合理性進行分析，充分考慮各個方面的要求，如壓鑄工藝特點、壓鑄件結構要素特性以及鑄件清理、表面處理、機械加工等后道工序，設計出合理的壓鑄件基本結構。合理的鑄件結構可以先住有效的縮短產品試制周期，保證產品質量。

3.鎂合金壓鑄件質量控制

在生產工藝過程中，為減少和避免廢品的出現，保證各種工藝因素在正常的范圍內，必須建立嚴格的質量管理制度和完善的缺陷控制程序。

3.1質量控制內容

建立質量管理體系，明確質量管理目標；嚴格執行工藝規程，實現均衡生產和文明生產；做好原料、壓鑄件的檢驗、評價工作；嚴格執行設備保養制度，正確選擇設備，壓鑄模具，保證生產質量；加強不合格品的管理；實行工序質量控制，特別是關鍵、重點工序的質量控制；建立質量信息系統，做好產品的質量記錄、統計、分析和反饋工作。

3.2質量控制規程

原材料驗收：根據公司材料標準進行評價；作業檢點：作業前各工位的點檢表中的項目進行點檢記錄，發現異常立即報告并采取相應措施；生產記錄：各工序操作人員必須嚴格依據操作規程、作業指導書進行作業，并填相關記錄；質量改進：通過對生產質量情況及數據進行分類管理，制定出品質改善對策；壓鑄件生產必須具有可追溯性，即從原材料到成品零件，可追溯到生產日期、班次，可發現生產中的問題。

4.結束語

鎂合金材料的應用增長優勢，勢必關注到鎂合金制品的使用質量和效果。鎂合金制品的使用和鎂合金行業的擴大，必須充分利用鎂合金的材料特性，嚴格控制鎂合金產品的質量，制定相應的質量控制規范，減少壓鑄缺陷的產生，使其充分發揮新型材料在現代化領域的應用潛力，以便生產和研發出高性能、多市場的鎂合金產品。

【參考文獻】

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