鎂合金作為一種重要性僅次于鋼鐵、鋁合金的結(jié)構(gòu)材料，在生產(chǎn)加工過(guò)程中常見(jiàn)的加工方式就是焊接。鎂合金的物理性質(zhì)與鋁合金相差不太大，適用于鋁合金的焊接方式基本上都能用于鎂合金生產(chǎn)加工[8]。鎂合金的焊接工藝多種多樣，比較常見(jiàn)的有六種，具體是：鎢極惰性氣體保護(hù)焊、激光焊、攪拌摩擦焊、電子束焊接、復(fù)合焊接、熔化極惰性氣體保護(hù)焊，但都存在一定的缺點(diǎn)與不足，尤其是針對(duì)鎂合金鑄造鍛件的補(bǔ)焊過(guò)程中，缺點(diǎn)與不足尤為

在采用傳統(tǒng)技術(shù)壓鑄時(shí)，熔體呈高速紊流和彌散狀態(tài)充填壓鑄型腔，腔內(nèi)氣體（空氣、保護(hù)氣體和模具表面潤(rùn)滑劑揮發(fā)氣體）無(wú)法排出，形成高壓微孔或溶于合金內(nèi)，抑或在充模過(guò)程中形成氣隔，使充模過(guò)程中斷。氣孔中的氣體在高溫下析出或脹大，使鑄件變形和表面鼓包。因此，用傳統(tǒng)壓鑄工藝生產(chǎn)的鎂合金工件，不能進(jìn)行熱處理或在較高溫度下工作。

近30年來(lái)，為了克服這些缺陷、提高其質(zhì)量和拓寬壓鑄技術(shù)的應(yīng)用范圍，科技工作者開(kāi)發(fā)出了新的壓鑄工藝，如真空壓鑄、充氧壓鑄和半固態(tài)壓鑄等。與傳統(tǒng)壓鑄工藝相比，新工藝在消除壓鑄件鑄造缺陷和提高力學(xué)性能、表面及內(nèi)在品質(zhì)等多方面具有性。

真空壓鑄

真空壓鑄是通過(guò)在鑄造過(guò)程中，排除型腔內(nèi)氣體而消除或減少壓鑄件內(nèi)氣孔和溶解氣體以提高壓鑄件的力學(xué)性能和表面質(zhì)量。真空壓鑄的大沖頭速度可達(dá)10m/s，充型時(shí)間20s~30s，工件小壁厚1.5mm~2mm，強(qiáng)度性能可提高10%以上，韌性可提高20%~50%。此外，真空壓鑄還可以提高AM50合金的伸長(zhǎng)率，由普通壓鑄的15%上升到19%。

20多年前，真空壓鑄AM60B合金汽車輪和方向盤就已獲得應(yīng)用，但真空壓鑄對(duì)鎂合金工件性能的提高遠(yuǎn)不如鋁合金明顯，因未受到重視，真空壓鑄鎂合金工藝的開(kāi)拓也不強(qiáng)勁。

充氧壓鑄

充氣壓鑄又稱無(wú)氣孔壓鑄，是在鎂熔體充型前，將氧或其他活性氣體充入型腔，置換型腔內(nèi)的空氣。鎂熔體充型時(shí)與活性氣體反應(yīng)，生成MgO微粒，彌散地分布于壓鑄件內(nèi)，從而清除了壓鑄件中的氣體，使鎂合金壓鑄件可以進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。日本輕金屬公司率先用充氧壓鑄工藝生產(chǎn)出了AZ91合金計(jì)算機(jī)整體磁頭支架、汽車車輪等。

壓縮成型

美國(guó)俄亥俄精密成型公司開(kāi)發(fā)的壓縮成型法，是向整個(gè)壓鑄件表面施加壓力，鎂合金在壓力作用下凝固，改善了合金的顯微組織，晶粒細(xì)化，使得空隙率大大下降，鑄件組織致密均勻，可用于生產(chǎn)性能要求高、形狀復(fù)雜的鎂合金零件。

擠壓鑄造

擠壓鑄造是壓力鑄造的一種，早出現(xiàn)在1819年英國(guó)的一份專利中。德國(guó)1931年制出世界首臺(tái)擠壓鑄造機(jī)，隨后，在蘇聯(lián)得到廣泛應(yīng)用，但直到20世紀(jì)60年代，在北美、歐洲和日本才開(kāi)始應(yīng)用。北美壓鑄協(xié)會(huì)（NADAC）給擠壓鑄造下的定義是采用低的充型速度和小的擾動(dòng)，使金屬熔體在高壓下凝固，以獲得可熱處理的、致密度高的鑄件鑄造工藝。實(shí)驗(yàn)證明，在充型速度小于2m/s、充型壓力大于70MPa，即可獲得組織和性能良好的鑄件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年，全世界約有365臺(tái)擠壓鑄造機(jī)，大都用于鑄造汽車、自行車、空調(diào)器、閥和泵等零件。

合金熔體被注入型腔內(nèi)，在擠壓鑄造機(jī)沖頭的機(jī)械壓力作用下，被擠壓成型，并在壓力作用下凝固，鑄件組織致密，很少有氣孔、疏松、疏孔等缺陷，顯微組織細(xì)小均勻，有時(shí)鑄件的力學(xué)性能幾乎與鍛件的相等。鑄件在壓力狀態(tài)下凝固成型，不會(huì)變形開(kāi)裂，工藝簡(jiǎn)單，操作方便靈活，自動(dòng)化水平高，成品率高。多用于生產(chǎn)強(qiáng)度高、氣密性好的零件，特別是薄板類鑄件，如各種閥體、機(jī)架、汽車輪盤、車門等。

鎂的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，在熔煉和澆注過(guò)程中容易與環(huán)境中的水氣等發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣、氧化物，導(dǎo)致縮松、縮孔、夾雜等鑄造缺陷產(chǎn)生。根據(jù)Pilling Bedworth理論，Mg生成的氧化膜的體積比例系數(shù)（RPB）＜1，屬于疏松型，對(duì)熔體不能起到有效的保護(hù)作用。含Er鎂合金在熔化的時(shí)候，由于Er與氧的親和力更大，將生成稀土氧化物Er2O3，在熔體表面形成較致密的氧化膜，體積比例系數(shù)＞1，能夠有效減少熔體的氧化夾雜。通過(guò)熱力學(xué)分析可知，Er與熔劑中的MgCl2具有較強(qiáng)的交互作用，在熔化和精煉過(guò)程中，Er會(huì)與熔體中的過(guò)剩MgCl2發(fā)生還原反應(yīng)，生成ErCl3，并沉降，有效地抑制合金中的熔劑夾雜。此外，Er會(huì)與鎂熔體中析出的氫氣反應(yīng)，生成密度較高的高熔點(diǎn)化合物ErH2，下沉后成固體渣，從而減少疏松和夾雜。澆注過(guò)程中，稀土氧化物Er2O3所形成的致密氧化膜可以有效地減少熔體的二次氧化夾雜。

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