镁合金半固态压铸缺陷分析与防止
文：王瑞权
浙江机电职业技术学院
摘要： 针对镁合金半固态压铸生产中出现的各种缺陷的特征，从形成机理、影响因素等方面进行分析，并提出了具体的预防与控制措施。通过调整压铸工艺参数，改善铸型设计，提高镁合金的熔炼质量，可取得满意的效果。
在镁合金半固态压铸过程中铸件存在气孔、缩孔、缩松、氧化夹杂、冷隔、充型不良、毛刺和飞边等缺陷。
下面对上述各种缺陷产生的原因和防止方法进行论述。
一、气孔缺陷
气孔属气体作用而形成，一般尺寸较大，肉眼可见，内孔光滑 ( 如图 1 所示) 。
1. 产生的原因
( 1) 当半固态浆料的液相率较高，飞溅严重，容易形成漩涡包住空气。
( 2) 内浇道处金属浆料充填速度较高，造成紊流，卷入气体。
( 3) 排气不良，溢流排气道太小。
( 4) 模具温度过低，脱模剂未干。
2. 防止措施
( 1) 选择合理工艺参数，调整半固态浆料的液相率。
( 2) 增加内浇道和溢流槽面积，使内浇道处金属液流充填速度降低，并加大内浇道与铸件之间的过渡圆角。
( 3) 增设排气槽、溢流槽，充分排气，及时清除排气槽上的油污、废料。
( 4) 减少脱模剂的用量。
二、缩孔、缩松缺陷
铸件凝固次序的一般规律是: 较薄处及合金液最先停止流动处往往最先凝固，较厚处及合金液体流过时间最长及最后充型处往往最后凝固，而缩孔与缩松的缺陷最易集中在铸件最后凝固的部位。
镁合金液的凝固方式为结晶温度范围比较宽的层状凝固，即由表及里逐层凝固。随着凝固的进行，金属的收缩也在不断地进行，结壳厚度不断增加，外部压力的作用越来越小，最后使铸件内部压力低于外部压力造成内部真空，从而形成缩孔与缩松缺陷。
压铸件中大而集中的孔洞为缩孔，小而分散的孔洞为缩松，缩松和缩孔的孔洞形状不规则、不光滑，表面呈暗色 ( 如图 2 所示) ，而气孔具有光滑的表面，形状为圆形。
1. 产生的原因
( 1) 铸件在凝固过程中，因产生收缩且得不到金属液补偿而造成空穴。
( 2) 压射比压低，增压压力过低。
( 3) 模具设计不合理，不能够建立合理的凝固顺序。
( 4) 内浇道较薄、面积过小，过早凝固，不利于压力传递和金属液补缩。
2. 防止措施
( 1) 降低浇注温度，减少收缩量。
( 2) 提高压射比压及增压压力。
( 3) 合理设计模具，建立顺序凝固条件，使缩孔与缩松排除于铸件外。
( 4) 改变铸件结构，减少金属积聚，使壁厚尽可能均匀。
三、夹杂
外形尺寸稍大，且不规则。用放大镜或肉眼有时可明显观察到状态不规则，以及大小、颜色、高度不同的夹杂物 ( 见图 3) 。
1. 产生的原因
( 1) 熔炼不洁净，混入杂质太多。
( 2) 保温温度高且持续时间长，造成氧化夹杂。
( 3) 石墨坩埚或涂料中含有石墨脱落混入金属液中。
2. 防止措施
( 1) 使用洁净的炉料，合金熔液需精炼除气，将熔渣清除干净。
( 2) 控制半固态浆料制备过程的保温温度，减少保温时间。
( 3) 及时清理压室、型腔。
四、冷隔和充型不良
压铸件表面有明显的、不规则的、下陷线型纹路和充型不满的现象。
1. 冷隔和充型不良产生的原因
( 1) 填充速度低，压射比压低。
( 2) 半固态浆料固相率太高。
( 3) 内浇道横截面积太小。
( 4) 浇注位置不当或流路过长。
( 5) 合金液吸气，氧化夹杂物含量高，使其质量差而降低流动性。
2. 防止措施
( 1) 正确选择填充速度和压射比压，提高合金的流动性。
( 2) 适当提高半固态浆料的制备温度，减少固相率。
( 3) 加大内浇道的横截面积。
( 4) 改善排气、填充条件。
( 5) 提高合金液的质量。
五、毛刺飞边
压铸件在分型面上出现的金属薄片。