Vol.71No.1220221548压力铸造稀土镁合金压铸工艺数值模拟及正交试验研究彭湃1,2,吴广新1,2,马征1,2,王波1,2,张捷宇1,2（1.上海大学材料科学与工程学院，上海200444；2.上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室，上海200444）摘要：采用数值模拟的方法，研究了镁合金压铸件充型凝固过程。基于正交试验设计，分析了浇注温度、模具温度、压射速度和保压时间等工艺参数对缩松、缩孔、热裂倾向指数的影响。结合模拟结果，获得了最佳的压铸工艺参数：浇注温度为690℃，压射速度为8m/s，模具温度为240℃，保压时间为7s。优化后的工艺参数减少了铸件的缩松、缩孔和热裂倾向指数，用该工艺参数进行压铸生产，获得了质量良好的镁合金压铸件，并对缺陷位置及微观组织进行了验证。关键词：正交试验；镁合金；压铸；数值模拟作者简介：彭湃（1997-），男，硕士研究生，主要研究方向为压铸工艺数值模拟。电话：15632143161，E-mail：809327903@shu.edu.cn通讯作者：王波，男，教授，博士，博士生导师。电话：13611871355，E-mail：bowang@shu.edu.cn中图分类号：TG249.2；TP311文献标识码：A文章编号：1001-4977（2022）12-1548-07基金项目：上大新材料（泰州）研究院和包头稀土院资助课题。收稿日期：2022-04-09收到初稿，2022-05-18收到修订稿。镁及其合金是最轻的金属结构材料，具有高比强度、比刚度、高可回收性和商业可用性；镁合金有望部分替代铝合金和钢，因此，它在电子、汽车和航空航天工业中的应用引起了极大的关注[1-2]。高压压铸（HPDC）是一种高效、经济的精密制造方法，可用于不同行业镁合金零件的大规模生产[3]。目前，大约90%的铸造镁合金由HPDC制造，HPDC工艺的显著特点是在凝固过程中有着高冷却速率[4]。但在铸造过程中，产生的缺陷会对铸件的力学性能产生不利影响，通过试验来优化力学性能和控制其可变性是非常耗时的[5]。因此，提出了一种试验和仿真相结合的方法来解决这一问题。Visput等[6]使用Magmasoft对汽车铝合金零件进行数值模拟，研究了压射速度、浇注温度对铸件品质的影响，并对工艺参数进行了优化。王洪波等[7]使用ProCAST对齿轮箱箱体的铸造过程进行了数值模拟，分析了不同的加压压力对铸件的影响，获得了最佳压力参数。朱洪军[8]研究了不同工艺参数对缩孔含量的影响。潘成刚等[9]研究了影响压铸模寿命的因素，发现模具温度对压铸模具寿命影响最大。Wang等[10]利用有限元分析软件ProCAST对镁合金雷达壳体进行了数值...
