在镁合金压铸过程中,砂孔(气孔、缩孔、夹杂气孔等)是影响产品质量的核心缺陷之一,其成因涉及材料特性、模具设计、工艺参数、设备状态等多环节。规避砂孔需从全流程管控入手,针对性解决 “气体卷入”“金属液补缩不足”“杂质污染” 三大核心问题,具体方案如下:
镁合金化学活性强,熔炼时易与空气、水汽反应生成氢气(H?),且杂质(如氧化物、熔渣)易包裹气体形成砂孔,需从源头减少气体和杂质的产生。
- 镁合金锭烘干:镁合金锭表面若吸附水分(或存储环境潮湿),熔炼时水分与镁反应生成 H?(反应式:Mg + H?O → MgO + H?↑),是气孔的主要来源。需在120-180℃下烘干 2-4 小时,确保含水量<0.1%。
- 回炉料管控:回炉料(浇口、废件)需分类处理,去除表面氧化皮、油污,且回炉比例不超过 30%(比例过高易导致杂质累积);回炉前需经300-350℃预热,避免低温回炉料卷入冷空气。
- 惰性气体保护:熔炼时必须用氩气(Ar)或 SF?+N?混合气体覆盖金属液表面(SF?浓度 0.5%-1.5%,防止镁液燃烧),隔绝空气;气体流量控制在 0.5-1.5L/min,避免流量过大搅动金属液导致卷气。
- 精炼除气:采用 “旋转喷吹精炼法”,将惰性气体通过旋转喷嘴(转速 300-500r/min)分散成微小气泡,与金属液充分接触,吸附 H?后上浮逸出;精炼温度控制在680-720℃(温度过低气体溶解度高,过高易烧损合金元素),精炼时间 15-20 分钟。
- 除渣过滤:熔炼后金属液需经陶瓷过滤片(孔径 20-50μm) 过滤,去除氧化物(MgO)、熔渣等杂质(杂质易成为气泡核心,形成夹杂气孔);过滤前需预热过滤片至 600℃以上,避免金属液降温导致流动性下降。
模具是决定金属液填充路径、气体排出、补缩效果的关键,不合理的模具设计会直接导致砂孔(如排气不畅导致卷气、壁厚不均导致缩孔)。
- 流道类型:优先采用扇形浇口 + 渐扩式主流道,避免直角、窄小流道(金属液高速冲击易卷气);主流道截面积需满足 “填充速度 1-3m/s”(速度过快卷气,过慢易氧化)。
- 内浇口位置:避开产品厚壁区(防止金属液直接冲击厚壁导致卷气),且内浇口宽度与厚度比≥5:1(减少流速过快导致的湍流);多腔模需保证各腔填充速度一致,避免局部卷气。
- 排气槽位置:设置在金属液最后填充的区域(如产品末端、厚壁顶部、型腔角落)、内浇口对面(减少卷气直接进入型腔);对于复杂型腔,需在筋条、凸台等 “气体滞留区” 增设辅助排气槽。
- 排气槽参数:深度控制在0.03-0.08mm(镁合金黏度低,过深易漏料,过浅排气不足),宽度 5-15mm,长度 10-20mm;大型件或复杂件需搭配排气针 / 排气塞(孔径 1-2mm),增强排气效果。
- 排气效率验证:通过 “压铸模拟(如 AnyCasting、MAGMA)” 分析气体分布,确保排气槽覆盖所有高气体浓度区域;试模时可在排气槽末端涂抹 “排气检测剂”,观察气体排出是否充分。
- 壁厚均匀化:产品壁厚差异≤2 倍(如最大壁厚 8mm,则最小壁厚≥4mm),避免 “厚壁区金属液凝固时无足够液体补缩” 形成缩孔;厚壁区需设计工艺补缩台(直径比厚壁大 20%-30%) ,作为补缩源泉,后续再加工去除。
圆角与过渡:型腔所有直角处设计 R1-R3mm 圆角,减少金属液流动阻力,避免局部涡流卷气;筋条厚度≤壁厚的 2/3,防止筋条根部 “积气 + 缩孔

镁合金压铸砂孔的本质是 “气体无法排出” 或 “金属液补缩不足”,需通过 **“源头减气(熔炼)→ 模具导气(排气 + 流道)→ 工艺控气(压射 + 温度)→ 检测验气(探伤)”** 全流程管控,结合压铸模拟技术提前预判风险,才能最大限度减少砂孔缺陷。同时,需根据具体产品结构(如薄壁件、厚壁件)调整方案,避免 “一刀切” 式参数设置。