镁合金化学性质活泼，在压铸过程中（尤其是高温熔融、脱模及后处理阶段）极易与空气、水分发生反应生成氧化膜（主要成分为 MgO），不仅影响铸件外观和表面质量，还可能降低力学性能、增加后续加工难度。预防镁合金压铸胚氧化需从工艺控制、材料选择、设备保障、后处理防护四个核心环节系统性管控，具体措施如下：
压铸前的物料准备和环境管控是预防氧化的基础，重点避免镁合金在熔融前就与氧化剂接触。
- 原材料预处理与存储
- 镁合金锭 / 回炉料需密封存储在干燥、无粉尘、无腐蚀性气体的环境中，避免长期暴露在潮湿空气里（湿度建议≤50%），防止锭料表面提前形成氧化皮或吸潮（受潮会导致熔融时产生氢气，同时加速氧化）。
- 使用前需清除镁合金锭表面的氧化皮、油污及杂质（可通过机械打磨或专用溶剂清洗），避免氧化皮进入熔池后成为 “氧化核心”，引发更大范围氧化。
- 熔剂与保护气体准备
- 提前备好专用镁合金熔剂（如 RJ-2、RJ-4 型），需确保熔剂干燥、无结块（受潮熔剂会引入水分，加剧氧化和氢脆），其作用是覆盖熔池表面、隔绝空气，并吸附熔池中的氧化渣。
- 若采用气体保护（主流方案），需确认保护气体（常用SF?+ 氮气混合气体，SF?浓度通常为 0.1%~0.5%）纯度达标（氮气纯度≥99.99%，SF?纯度≥99.9%），且气体管路无泄漏、无空气混入。
压铸过程中的高温（镁合金熔融温度通常为 590~620℃）是氧化的高发阶段，需通过 “隔绝空气 + 控制反应条件” 双重手段预防。
- 熔池表面全覆盖保护
- 熔剂保护：当镁合金锭开始熔融时，按比例（通常为合金质量的 1%~3%）加入熔剂，熔剂会在熔池表面形成一层致密的液态覆盖层，物理隔绝空气与熔融镁合金的接触；熔炼过程中需定期补充熔剂，确保覆盖层不破裂。
- 气体保护：向熔炼炉内持续通入 SF?+ 氮气混合气体，SF?在高温下会分解并在熔池表面形成一层极薄的氟化物保护膜（MgF?），该膜稳定性强、致密性高，能有效阻止氧的渗透；需控制气体流量（通常为 0.5~2 L/min），避免流量过小导致保护不充分，或过大造成浪费及环境污染。
- 控制熔炼温度与时间
- 严格控制熔池温度不超过650℃（超过该温度会加速镁合金氧化速率，且可能导致保护膜破裂），实际熔炼温度应根据合金牌号（如 AZ91D、AM60B）确定，通常比液相线高 20~50℃即可。
- 缩短熔融时间，避免镁合金在高温下长时间暴露（建议从锭料完全熔融到浇铸的时间≤30 分钟），减少氧化反应的累积。
- 避免熔池扰动与杂质混入
- 熔炼过程中搅拌速度需平缓（搅拌转速≤50 r/min），避免剧烈搅拌导致熔池表面保护层破裂，引入空气；同时防止熔池翻腾将氧化渣卷入内部。
- 浇铸系统（如浇道、压室）需提前预热至150~250℃（避免低温浇道与高温熔融镁合金接触时产生 “激冷”，导致局部氧化），且需清理浇道内的氧化渣、油污等杂质。
- 控制模具温度与脱模剂
- 模具温度需稳定在180~250℃（根据合金牌号调整）：温度过低会导致铸件表面快速冷却，可能与模具表面形成氧化层；温度过高则可能导致铸件表面粘模，脱模时产生划痕，增加氧化风险。
- 选用专用镁合金脱模剂（通常为水基或油基，含防氧化成分），避免使用通用铝合金脱模剂（部分成分可能与镁合金反应，加剧氧化）；脱模剂需均匀喷涂，厚度适中（过厚会导致铸件表面缺陷，过薄则脱模困难），且喷涂后需烘干模具表面水分（水分会与高温铸件反应生成 MgO 和氢气）。
- 缩短脱模后暴露时间
- 铸件从模具脱出后，需在10 分钟内转入后续防氧化处理（如钝化、喷涂），或暂时放入干燥、惰性气体保护的中转箱（避免在空气中长时间暴露，尤其是潮湿环境下）；若车间湿度较高（＞60%），需在中转区域设置除湿设备。
压铸胚脱模后若不及时处理，表面仍可能持续氧化，需通过后处理强化防护，并通过检测验证效果。
- 后处理防护措施
- 钝化处理（核心步骤）：将压铸胚放入专用钝化剂溶液（如铬酸盐钝化、无铬钝化，当前主流为无铬钝化，如磷酸盐 - 氟化物体系），在铸件表面形成一层稳定的钝化膜（厚度通常为 1~5μm），该膜能隔绝空气和水分，显著降低后续氧化速率；钝化后需彻底清洗并烘干（烘干温度 80~120℃，时间 15~30 分钟），避免钝化液残留导致腐蚀。
- 临时防锈处理：若压铸胚需储存或运输后再加工，可在钝化后喷涂专用镁合金防锈油（或防锈剂），形成临时保护层；储存环境需干燥（湿度≤50%）、通风，避免与酸性、碱性物质接触。
- 氧化检测与质量管控
- 外观检测：通过目视或放大镜（10~20 倍）检查压铸胚表面是否有白色或灰色氧化斑点、氧化皮（正常无氧化铸件表面应呈均匀的金属光泽或钝化后的淡黄色）。
- 膜厚检测：使用膜厚仪检测钝化膜厚度，确保符合技术要求（通常≥1μm），厚度不足会导致防氧化效果下降。
- 附着力检测：通过划格法（如 ASTM D3359 标准）检测钝化膜附着力，避免膜层脱落导致局部氧化。
- 设备密封性检查：定期检查熔炼炉、气体管路、中转箱的密封性，避免空气泄漏进入保护系统；熔炼炉炉门需关闭严密，开启时尽量缩短时间（如采用快速启闭炉门）。
- 车间环境控制：压铸车间需控制湿度（建议≤50%），可通过除湿机、空调系统调节；同时避免车间内存在粉尘、油气、酸性气体（如焊接烟气），这些物质会加速镁合金氧化。
- 人员操作规范：对操作人员进行培训，确保严格按照工艺参数（如温度、气体流量、钝化时间）操作，避免因人为失误（如忘记通保护气体、熔剂添加不足）导致氧化。
