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為了滿足航空航天領域對復雜鎂合金精密鑄件結構件的要求，研究人員開發(fā)了多種新型鎂合金精密鑄件成形工藝，包括涂層轉移精密鑄造技術、大型鑄件低壓鑄造技術、大型鍛件成形技術和表面超聲波陽極氧化技術。

一、涂層轉移精密鑄造技術

對于復雜鑄件，在使用砂型鑄造時，通常需要制備復雜的砂芯。傳統(tǒng)的砂芯制備方法是在芯盒中填充沙子，從芯盒中取出芯，然后在芯的表面刷、噴、泡或流漆。涂料層的均勻性難以控制，型砂吸水性強，涂料容易堆積在型芯表面，難以獲得光滑的鑄造圖案，從而影響鑄件的尺寸精度和平整度。研究人員發(fā)明了鎂合金精密鑄件無占位轉移涂層技術。首先在圖案表面涂上涂料，然后用造型材料填充涂料，固化后的涂料自發(fā)轉移到核心表面。在這項技術中，涂層完全復制了模具表面的形狀和光潔度，并顯著提高了鑄件表面的光潔度和尺寸精度。涂層轉移法的關鍵是凹模的制備，結合快速成型和無收縮硅橡膠層壓技術可以實現，可以解決高光潔度復雜鎂合金精密鑄件零件非加工表面的鑄造問題。

二、大型鑄件低壓鑄造技術

鎂合金精密鑄件一般比熱容小，凝固范圍大，容易產生縮松、裂紋、氧化皮夾雜、組織粗大等鑄造缺陷，難以生產大型、薄壁或復雜鑄件。通過計算機充型凝固模擬，結合涂層轉移制芯技術、坩堝液態(tài)金屬密封技術和低壓鑄造技術，研究人員開發(fā)了鎂合金精密鑄件大型鑄件精密低壓鑄造成型工藝：利用計算機模擬鑄件在預設工藝下的充型凝固行為，從而優(yōu)化鑄造工藝，減少合金液充型過程中液流的交匯，控制合金的凝固順序；采用雙熔爐和壓力轉換器，保證鎂液的高純度；采用新的坩堝密封技術(低熔點合金密封法)密封坩堝，提高保壓壓力；采用激冷、氣體冷卻等方法實現鑄件所需的凝固順序；采用保護氣體加壓技術，即在干燥壓縮空氣中加入新的R152保護氣體，防止坩堝內鎂熔體長期氧化燃燒引起的內壓波動，使加壓更加均衡；涂層轉移技術用于保證鑄件非加工表面的表面光潔度。

三、大型鍛件成形技術

為了解決航空航天應用中制備大型鎂合金精密鑄件鍛件的技術難題，研究人員在大型半連續(xù)鑄造毛坯的基礎上，將鎂合金精密鑄件塑性變形的計算機模擬與實際鍛造過程相結合，開發(fā)了大型鎂合金精密鑄件鍛件的成形技術。目前能制備的極限大錠坯直徑可達400mm；通過計算機模擬確定鍛造工藝，使鍛件各方向的總變形量和變形溫升均勻，降低鍛件的各向異性。通過將鍛件的實際鍛造過程與計算機模擬進行比較，可以提高后續(xù)計算機模擬的精度。通過鍛件的后續(xù)熱處理來調整鍛件的機械性能。

四、鎂合金精密鑄件表面超聲波陽極氧化技術

鎂合金精密鑄件易腐蝕，其產品一般需要表面處理。傳統(tǒng)的鉻酸鹽處理工藝對人體和環(huán)境有害，使用受到限制。研究人員開發(fā)了一種鎂合金精密鑄件超聲波陽極氧化表面處理技術，與傳統(tǒng)的陽極氧化技術相比有了很大的進步：

1.施加超聲波場形成薄而致密的氧化膜結構，提高了涂層的致密性、生長效率和耐蝕性；

2.電解液配方不含六價鉻離子，對環(huán)境和人體無毒害作用；

3.鎂合金精密鑄件氧化時可以控制“火花”，進行“無火花”陽極氧化，避免強烈的火花放電，降低對基體鎂合金精密鑄件疲勞強度的危害；

4.形成的氧化層孔徑小，附著力好，表面平整光滑，棱角處不會出現燒損現象。