本文设计并制备了一种新型复合阻燃剂,用于保护铸造镁合金充型凝固过程中不发生氧化燃烧,并探讨了复合阻燃剂在不同树脂砂体系中的应用。为了高效率生产某航空发动机ZM6镁合金液压阀,本文利用ProCAST模拟软件优化低压铸造过程中的工艺参数,使用喷墨打印技术制备阻燃树脂砂型,制备了符合质量要求的液压阀铸件。本文综合运用三种阻燃机理设计复合阻燃剂,并采用共混法制备。研究了阻燃剂加入量对喷墨打印阻燃砂型力学性能和发气量的影响规律。研究结果表明:阻燃剂的加入量为砂重的0.8%时,制备的阻燃砂型24h抗拉强度为1.146MPa,抗弯强度为2.199MPa,发气量为8.88ml/g,透气性为158.8%;同时在PEP-SET树脂砂及艾塞克树脂砂中添加砂重0.8%的复合阻燃剂,砂型性能均满足铸造现场使用要求;使用喷墨打印制备的阻燃砂型浇注ZM6合金简单铸件,铸件表面质量比无添加砂型和添加等量硼酸砂型好;试样表面XRD结果表明,铸件表面氧化物相主要为Nd₂O₃及MgO,其中添加0.8%复合阻燃剂砂型制备的铸件氧化物相含量较低;试样表面EDS结果表明,添加0.8%复合阻燃剂的砂型浇注铸件氧元素含量最低。采用低压砂型铸造工艺,设计了一箱八件的中心直浇道的浇注系统,包括随形顶冒口和排气系统,明确了铸件的尺寸公差、重量公差等质量要求。利用ProCAST软件优化了浇注系统结构,同时选择浇注温度为740℃、750℃和760℃下对优化后的浇注系统的充型和凝固过程进行模拟,比较了不同浇注温度下浇注系统的充型平稳性、凝固过程及缩松预测,发现在750℃下,整个浇注系统充型最为平稳,故在浇注时严格控制浇注温度为750℃。根据优化的低压铸造工艺参数制定铸造工艺卡片,采用喷墨打印技术制备阻燃砂型和砂芯。试制铸件并进行T6热处理,铸件的尺寸检测结果表明铸件整体结构完整,尺寸精度达到CT7。荧光和X射线检测结果显示铸件表面和内部均无冶金缺陷。微观组织观察和力学性能检测表明铸件组织状态良好,力学性能较高,符合航空件的标准。以上分析测试结果表明该铸件符合使用要求。