镁合金压铸常见缺陷及对策

镁合金压铸件收缩缺陷分析及对策西安理工大学夏明许Ξ袁森蒋百灵王武孝摘要对音箱面板镁合金压铸件出现的收缩缺陷进行了检测分析,认为表面裂痕和内部裂纹产生的原因是由于压铸喷射填充状态下的分层充填以及凝固收缩的不同时性所引起的;轴线缩松涉及到不同壁厚铸件的补缩特点及持压时间。

提出了防止和消除镁合金压铸件缺陷的思路和措施。

关键词: 镁合金压铸收缩缺陷表面裂痕中图分类号:T G249. 2 文献标识码:A 文章编号:1001 - 2449( 2002) 06 - 0023 - 03目前,国内镁合金应用市场刚刚兴起,在压铸薄壁镁合金壳体的生产中成品率不高,缺陷较多。

以某公司生产的出口镁合金音箱面板压铸件为例, 成品率只有50 %左右。

本文通过对镁合金壳体压铸件的缺陷分析,提出压铸缺陷出现的原因和防范措施。

放大400 倍观察,空洞和裂纹表面凹击不帄,发展时断时续,其特征是由中心轴线向两边收缩,属典型的轴线缩松,如图3 所示。

这种缺陷的聚集会对铸件的力学性能造成危害。

1 镁合金压铸件缺陷观测音箱面板压铸件的外观如图 1 所示。

其长343 . 5 mm ,宽148 mm 。

主要壁厚3 mm ,最薄壁2 mm ,最厚壁4 mm ,内壁分布有25 . 5 mm 及12 mm 长的螺栓搭子,直径<10 mm 和<8 mm 不等。

对铸件表面及断面解剖观测发现,缺陷主要有3 种。

图2 表面裂纹图3 轴线缩松×400 ×70 %1 .3 内部裂纹在表面以下大约0. 5 mm 处(横界面内) 发现有较多的横向裂纹,裂纹细小修长,沿晶界发展,如图4 所示。

这类横向裂纹帄行于表面,且出现较多,好像铸件分层撕裂。

3 种缺陷在铸件断面上的分布如图5 所示。

图1 音箱前面板1. 1 表面裂纹这类裂纹用肉眼即能观察到,宏观上呈深灰色弯曲状非贯通微小裂痕,无金属光泽。

经过轻微打磨,除去表层灰色氧化物质,可以看到极浅且轻微的沟状小槽,在槽的末端发展为较深的裂缝,如图 2 所示。

镁合金铸件常见缺陷及分析一熔剂夹渣缺陷特征：1、表面熔剂夹渣：大块的夹渣在出型时呈暗褐色，外形一般不太规则，小点的熔渣则难以发现，氧化处理前经酸洗能溶解它2、铸件内部的熔剂夹渣在X光底片上一般呈白色的斑点，在断口上呈暗灰色3、熔剂夹渣一般分布在铸件浇注位置的下部内浇口附近及死角处4、经加工后，露于表面的熔剂夹渣放在空气中1～4小时就可以见到褐色的斑点，停放一段时间，便长出白毛。

产生原因：1．工艺操作方面，合金液浇注前没有一定的静置时间，可提式坩埚或浇包出炉时不平稳，浇注完后浇包或坩埚残留量太少，浇包在坩埚内舀取合金液时，将熔渣搅入合金液内。

工具或坩埚洗涤不干净2．熔剂和变质剂的使用方面：熔剂或变质剂的成份，配制及保管不符合要求洗涤剂使用次数太多而变稠3．工具制造方面，茶壶式浇包或可提式坩埚底部挡渣板焊接质量不好，有渗漏现象。

防止方法：1．在坩埚内舀取合金液时用浇包的底部轻轻拨开熔剂层，然后用大口舀取，前一次舀取金属至下次舀取不少于3分钟2．精炼和变质处理后至浇注前，镇静时间不少于10分钟，并打净熔渣，浇注中禁止撒熔剂，一般可以撒硫磺与硼酸混合物灭火3．熔剂坩埚的温度不低于750~C，并洗净所用工具。

浇完后，底朝上，漏净所有的熔剂4．浇注时坩埚吊出要平稳5.使用合格的熔剂，并定期检查二氧化夹渣缺陷特征：1、位于铸件表面层，多以网状分布在内浇口I附近的铸件表面内。

有时呈薄片带有皱纹的不规则云彩状，断口常是黄色或褐色2、沿铸件壁厚呈片状的夹层或穿透整个壁厚；(也有分散的)，表面看去是一条金黄色或黄褐色流纹。

打断口时，往往从夹层断裂，氧化皮夹在其中3、以团絮状存在于铸件内部多而薄壁铸件常露出表面。

断口是暗灰色或黑色。

有时常常有少量熔剂产生原因：1、在合金熔炼过程中生成氧化物而造成的夹渣(也称一次夹渣)。

主要由于炉料不清洁，熔剂质量不好，以及熔炼过程不当所造成2、在浇注过程中合金氧化生成氧化物而造成的夹渣(也称二次夹渣)。

压铸件常见缺陷及改善对策压铸件是常用的金属制造工艺之一，用于制造各种产品，如汽车零件、电子设备外壳等。

然而，压铸件在制造过程中往往会出现一些常见的缺陷，例如气孔、缩松、热裂纹等。

为了提高压铸件的质量，需要采取适当的改善对策。

首先，气孔是压铸件中常见的缺陷之一、这主要是由于金属液中溶解的气体在凝固时无法完全排除，导致气孔形成。

改善对策包括以下几个方面：1.改善炉内冶炼过程：合理调节熔化温度和熔化时间，增加金属液中的液体相和气体相之间的接触时间，有助于气体的溶解和脱除。

2.调节压铸机参数：增加射压和射速，可以改善金属液流动性，减少气体残留的可能性。

3.优化压铸模具结构：设计合理的浇口和废渣口，有利于气体的排除，减少气孔的生成。

其次，缩松是另一个常见的缺陷。

缩松是指压铸件中因内部金属液冷却不均匀而形成的孔洞或松散区域。

改善对策包括以下几个方面：1.控制金属液的冷却速度：通过调整铸型温度、浇注温度和浇注速度等参数，使金属液冷却均匀，减少缩松的可能性。

2.优化浇口和冷却系统：设计合理的浇口和冷却系统，有利于金属液的流动和冷却，减少缩松的生成。

3.采用适当的金属合金：一些合金具有较好的流动性和凝固性，能够减少缩松的产生。

最后，热裂纹是压铸件常见的缺陷之一、这是由于金属在冷却过程中由于内部应力过大而发生裂纹。

改善对策包括以下几个方面：1.控制冷却速率：通过调节冷却速率，使金属在冷却过程中应力得到释放，减少热裂纹的发生。

2.优化模具设计：设计合理的模具结构，减少金属液在冷却过程中的应力集中，可以减少热裂纹的生成。

3.采用合适的退火工艺：通过合适的退火工艺，使金属在冷却过程中应力得到释放，减少热裂纹的发生。

总之，压铸件常见的缺陷包括气孔、缩松和热裂纹等，需要采取一系列的改善对策来提高压铸件的质量。

通过优化工艺参数、改善模具设计和采用合适的金属合金，可以减少这些缺陷的发生，并提高压铸件的品质。

镁合金压铸安全管理引言：镁合金是一种非常重要的轻质结构材料，具有优异的物理和化学性能，被广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。

然而，镁合金具有易燃、易爆等特性，因此在镁合金压铸过程中需要严格控制安全风险。

本文旨在探讨镁合金压铸安全管理的重要性及其具体措施。

一、镁合金压铸的安全风险1. 高温风险：镁合金的燃点低于常见金属，易在高温下燃烧。

在压铸过程中，必须注意控制温度，防止镁合金的燃烧和爆炸事故。

2. 机械伤害风险：镁合金的压铸过程需要使用高压机械设备，操作人员易受到机械伤害。

此外，压铸件也有可能出现变形或脱落等问题，增加了工人的伤害风险。

3. 化学风险：在镁合金压铸过程中使用的一些化学药剂和润滑剂可能对人体健康造成危害，需要严格控制使用量和防护措施。

4. 静电风险：由于镁合金的导电性较差，易产生静电现象，增加了火灾风险。

静电还可能对人体造成触电伤害。

5. 废料处理风险：镁合金压铸过程中产生的废料需要进行适当的处理，否则可能对环境造成污染和安全隐患。

6. 人员操作风险：由于镁合金的特殊性，需要专业操作技能和经验，不合格的操作人员可能增加事故发生的概率。

二、镁合金压铸的安全管理措施1. 建立完善的安全管理制度：企业应建立镁合金压铸的安全管理制度和操作规程，明确责任、权限和流程，确保各项工作按照规定进行。

2. 建设安全环境：企业应确保压铸车间的通风设施良好，排除火灾、爆炸和有害气体的风险。

同时，应配备必要的消防设备，保证一旦发生事故能够及时控制。

3. 人员培训与管理：企业应对从事镁合金压铸工作的操作人员进行必要的培训和技能考核，确保其具备必要的专业知识和操作技能。

此外，还应加强对员工的日常管理，提高安全意识，减少操作风险。

4. 安全设备与工具配备：企业应提供符合安全标准的设备和工具，包括防护眼镜、手套、安全鞋等，确保操作人员的人身安全。

5. 定期检查与维护：企业应定期对压铸设备和相关安全设施进行检查、维护和保养，确保其正常运行和安全有效。

镁合金熔炼铸造易出现的缺陷:由于镁合金的铸造性能较差，在镁合金的铸件生产中容易出现多种缺陷，并且较难消除，造成生产成本高。

常见的缺陷有疏松,夹渣，裂纹，气孔等。

我们必须从原辅材料开始控制质量，模具，设备，工序都要严格的控制和检验。

现做问题的分析处理，跟足去验证；1，疏松；（包跨表面脱层，明显熔合位等。

）该缺陷容易在内浇口及热节处出现。

这种缺陷一般在铸件的内部，肉眼不可见。

通过X 射线检查能检测出，由于浇口及热节部位则由于长时间处于过热状态，擬固过程中温度较高导致产生该缺陷。

防此这类缺陷要做好以下几方面的工作：（1），从工艺的角度合理设计好浇口系统，经反复实验确定直浇道，横浇道与浇口的截面积最佳之比为1:3:3；并合理进行冒口尺寸的改善，强化冒口的补缩作用，形成铸件有顺序的擬固；（2），充分利用冷铁的激冷效果帮助热节处补缩，一般冷铁是与冒口配合使用的；（3），在有疏松的位置使用暗冒口补缩，如果效果不好时，应适当增大冒口的体积或使用保温冒口，而在不易清理冒口的地方做成易割冒口。

以上的操作，实验证明都是有效的。

2，夹渣；（包跨常说的熔剂点，结疤，等等。

）该缺陷在铸件酸洗处理后，有的表面或铸件尖角处，暴露出黑斑夹杂物。

肉眼可见。

黑斑由一个接近圆形的浅色区所包围。

并以一个更黑的环为边界。

这种夹渣物一般是溶剂造成的，不但会降低铸件的力学性能，并且溶剂中的MgCl2直接降低铸件的抗腐蚀能力，镁和镁合金及易氧化，特别是ZM系列合金，更易氧化。

为防此镁合金在熔炼时氧化燃烧，而在熔炼中要加一定的溶剂，使之不与空气接触，由于溶剂的性能不好或操作不当，浇注工具上的溶剂容易进入到金属液中；舀取金属液不当，将溶剂带入到金属液中；由于浇注不槙，浇包上面浮着的溶剂进入到模腔中。

更可能是浇注温度较高，镁合金液在型腔中与泥芯放出的气体反应燃烧，产生二次氧化夹渣所致。

要消除这种缺陷。

具体方法如下：（1），使用带节流管的茶壶式浇包时，要磕掉粘附着的熔剂，浇包和坩埚底部少量的熔液不能浇入型腔，从坩埚中舀取金属液前，必须用浇包底部拨开液面的熔剂及氧化层。

压铸镁合金零部件缺陷分析及工艺改进措施摘要：压铸镁合金的质量轻，强度高，导热性好，屏蔽性能好，成型性能好，防震性能好。

而且，它还可以循环利用，可以增加能源的利用率，目前它的用途非常广泛，比如航空，航天，汽车等等。

随着社会对产品质量的要求越来越高，对镁合金的生产工艺进行了改进，以防止产品质量问题。

通过分析压铸镁合金零件的特性，找出其形成的原因，提出相应的对策，以保证产品质量的持续改进。

关键词：压铸镁合金；屏蔽性能；利用率；生产工艺；产品质量；持续改进引言：国内的压铸镁合金生产技术相对于国外尚处于初级发展阶段，技术还不够成熟，生产经验不足，要想全面提高压铸产品的质量，就需要对压铸产品中存在的缺陷进行全面的研究，找出其形成机制。

对相关问题进行分析，以保证铸件生产水平的提高。

随着铸造技术的发展，采用计算机技术可以保证产品质量的提高。

同时，还可以缩短产品的生产周期，降低产品成本，从而保证产品的整体竞争力。

1.压铸镁合金零部件性能特点与其它压铸合金相比，压铸镁合金的熔点、密度、比热容、动态粘度、相变潜热等诸多优势。

近几年，随着科技的发展，在原有的铸造工艺的基础上，涌现出许多新的工艺，例如：充氧、真空、电脑仿真、半固态铸造等。

常规的压铸工艺还不能有效地解决铸件的缺陷，改善铸件内部质量。

目前，国外的压铸工艺发展趋向于自动化、系列化、大型化，因此在压铸工艺中应用计算机技术也越来越多。

镁合金因其化学活性较高，在许多介质中极易受到侵蚀，其平衡电位较低、氧化膜较疏松、不易保护等原因，制约了其应用领域。

常用的合金元素有 AL、Mn、 Zn、 Ca、 Gd、 Nd、 Ce、 Dy、 Zr、 B等元素，但它们对镁合金的耐蚀性均有一定的影响。

通过对镁合金腐蚀速率的分析，发现其与合金元素的腐蚀速率呈正相关关系。

公式代表腐蚀的可能性，代表了合金中其它元素的百分比，代表了镁合金的位错密度。

Fe, Ni, Cu元素对镁合金的耐蚀性有很大影响。

第七章鎂合金壓鑄缺陷7.1 缺陷分類鎂合金壓鑄缺陷主要區分為三種類型。

分別為表面缺陷、形狀缺陷與內部缺陷。

各種缺陷常見的表象如下：1. 表面缺陷：表面缺陷包括˙裂紋˙起泡˙縮陷˙變色˙冷接紋˙拉模˙流紋˙黏模2. 形狀缺陷：形狀缺陷包括˙毛邊˙充填不良˙變形與翹曲˙尺寸不良3. 內部缺陷˙夾雜˙連續孔˙縮孔˙氣孔7.2 表面缺陷7.2.1 裂紋7.2.1.1 缺陷的外觀裂紋是鑄件的平滑表面上產生了不規則線狀的縫隙，它深入鑄件內，有時甚至穿透整個鑄件。

較常見的裂紋有兩種，一種是受外力破壞而產生的破壞裂紋，另一種是鑄件收縮時產生的收縮裂紋。

收縮裂紋通常沿著晶粒界面而行，其顏色在顯微鏡下顯得有點黯淡。

而破壞裂紋則可能穿透晶粒破壞，其顏色在顯微鏡下顯得光亮。

7.2.1.2 缺陷發生的原因˙熔湯內含不純物˙保護氣體供應量不足˙模具溫度過低˙離型劑種類不當˙模具元件幾何形狀受損˙頂出面與配置不當˙鑄件突出物的幾何形狀設計不良鎂合金常會因充填不良而引起裂紋，流紋就成為潛在發生裂紋的原因，當收縮或頂出時，鑄件一受力就沿著接合不良的地方裂開。

圖7.1即是鑄件沿著流紋裂開的情形。

圖7.1 沿著鑄件流紋裂開之裂紋有的裂縫看起來像裂紋缺陷，但實際上是流動不良引起的未密合情形，這類的裂縫寬度通常較寬。

如圖7.2所示。

a.疑是裂紋缺陷的裂縫鑄件b.裂縫切面放大後是流動不良圖7.2 疑是裂紋缺陷的裂縫及其切面放大7.2.2 縮陷7.2.2.1 缺陷的外觀縮陷是在平滑的鑄件表面產生局部的凹陷。

它常發生於厚薄不均的鑄件上肉厚較厚的部分。

7.2.2.2 缺陷發生的原因˙增壓壓力不足˙模具溫度分布不當˙增壓反應時間太慢˙離型劑用量過多˙熔湯溫度過高˙鑄件設計不當˙模具溫度過高(局部過高)7.2.3 冷接紋7.2.3.1 缺陷外觀冷接紋發生在鑄件表面上，一般有三種外觀。

一種是接合線呈現直線狀，另外一種呈現雲狀，第三種呈現漩渦。

不論何類，都是由於熔湯在充填過程中產生凝固的現象。