机械粘砂又称为金属液渗透粘砂，是（shì）由液态金属或金属（shǔ）氧化物通过（guò）毛细管渗透或气相渗（shèn）透方式钻入型腔表面（miàn）砂粒间隙，在铸件（jiàn）表面（miàn）形成的金属（shǔ）和砂粒机械（xiè）混合的粘附层。清铲（chǎn）粘砂层时（shí）可（kě）见（jiàn）金属光（guāng）泽。机（jī）械粘砂（shā）表面呈海绵状，牢固地粘附在铸（zhù）件表面（miàn），多发生在砂型和（hé）砂芯（xīn）表面受热作用强烈（liè）及（jí）砂型紧实度低的部位，如浇（jiāo）冒（mào）口附近、铸件厚大截面、内角和凹（āo）槽处。

机械（xiè）粘砂不仅影响铸（zhù）造铸（zhù）件的（de）外观质量，甚（shèn）至引起报（bào）废（fèi），因（yīn）此对铸件的机械粘砂（shā）必须引起足（zú）够的重（chóng）视，以提高（gāo）产品成品率。笔（bǐ）者结合多年的（de）生产实践经验并参（cān）阅有关（guān）资料，谈谈铸件机械粘砂的产生原因及其防止措施。 

1、铸件和模样（yàng）设计（jì）

如（rú）果（guǒ）铸件（jiàn）和模样的结构会使砂型（xíng）具有尖角、悬伸或突（tū）出的形状，或具（jù）有扁薄的砂台或砂芯（xīn），则这种设计（jì）会促（cù）进机械（xiè）粘砂产（chǎn）生（shēng）。因（yīn）为（wéi）这类（lèi）结构的铸件会（huì）使（shǐ）砂型、砂芯局（jú）部热量集中（zhōng），其正常的性能受到破坏，砂型、砂芯表面提前溃散，熔（róng）融金（jīn）属或金（jīn）属氧化物易于渗入而产生（shēng）机（jī）械粘砂。对此，可在热量集中的部位采用特殊砂型（xíng），如锆砂或橄榄石砂，以提高其长时间受（shòu）热或受高温辐照的能力。 

2、模样

 (1)模样（yàng）的工艺设计不（bú）良（liáng），使砂型舂不紧实或紧实度不（bú）匀，会造成型腔表面粗糙或（huò）疏（shū）松，对产生机械粘砂有直（zhí）接（jiē）影（yǐng）响。模样的工艺（yì）设计（jì）常出现以下错误： 

①分模面选择不当，致使上（shàng）型过（guò）高，或（huò）在砂型中形成很（hěn）深的型腔（qiāng）。 

②模样在模（mó）底板上的（de）位置布置不当，使凹陷处难于舂实，这（zhè）可（kě）能是由于模样距箱壁太近，或模样排（pái）列过密（mì）所致。由于模样排列过于拥挤，会引起铸件产生胀砂，即使没有明显的胀砂，也（yě）会发生机械粘砂。由于产生缺陷的根源相同，机（jī）械（xiè）粘砂和胀砂会出现在同一个（gè）铸件上。 

③直浇道、冒口和横浇（jiāo）道的位置布（bù）置不当，会出现（xiàn）不易舂实的凹陷部位，这与浇冒口（kǒu）系统的布局有关。 

④起模斜度（dù）<1.5°时，即使整（zhěng）个砂型的（de）紧实度合适，也会使砂型表面撕（sī）裂，易于使（shǐ）金属（shǔ）或金（jīn）属氧化物渗入。 

(2)模样的工艺结构（gòu）不良，导（dǎo）致金属液静（jìng）压（yā）力（lì）过高。由于静压力的（de）增高，砂型的负荷也就加（jiā）重，因此需要采用特殊（shū）的砂型或更紧实的造型方法（fǎ），以（yǐ）抵（dǐ）挡金属液对（duì）砂（shā）型的渗透压力。 

3、砂箱

砂箱（xiāng）的（de）设计（jì）及（jí）构（gòu）造不合理（lǐ），致使砂（shā）型紧实度不匀或舂砂过软。 

产生这些问（wèn）题的一般（bān）原因如下： 

(1)箱带的位置不（bú）当，妨碍某些凹陷部位的舂实，因（yīn）而导致砂型局（jú）部过软，引（yǐn）起胀砂（shā）或机（jī）械粘砂（shā）。 

(2)因砂（shā）箱太小造（zào）成舂砂不实（shí）。 

(3)箱带位置不当，使直浇道（dào）和（hé）冒口不能（néng）放在合适的（de）位置上，以致冒口或直浇道与（yǔ）模样间的型（xíng）砂舂不紧实（shí）。又因（yīn）该（gāi）处必然造成热量集中，使机（jī）械粘砂更为严重。因此，如直（zhí）浇道或（huò）冒（mào）口的位（wèi）置不能改变，则必须（xū）将箱带割去一块（kuài）或整个去掉。 

(4)上箱过高。机械粘（zhān）砂通常与型腔（qiāng）表面的抗渗透能力及金属液的静（jìng）压力有关（guān），金属液压力的大小，与金属的密（mì）度和上箱高度（dù）有关。如从铸件补缩需（xū）要出发，上（shàng）箱应有一（yī）定高（gāo）度，但型砂性能也一定（dìng）要随之加以改善（shàn）。 

4、浇冒口系（xì）统（tǒng）

(1)浇冒口的位置（zhì）不当导致砂型局部过热，从而促使型（xíng）腔表面过早毁坏，金（jīn）属液或在高（gāo）温（wēn）下（xià）形成的金属氧化物就更容易渗入型腔表面。 

这（zhè）类情（qíng）况较典型的例子有下列几种（zhǒng）: 

第（dì）yi，直（zhí）浇道（dào）或（huò）冒口距型面过近，形成一个热节区，这一热（rè）节区的砂型如未舂实（shí），则机械（xiè）粘砂缺陷就（jiù）会十（shí）分（fèn）严重。 

第二，在一（yī）定的型腔表（biǎo）面上（shàng）流过的金属液过多（duō），会把型（xíng）面加热（rè）到足以毁坏的程度。如果型（xíng）腔中初期凝（níng）固的硬壳被（bèi）后（hòu）来流入的金属液重熔，则粘砂（shā）就更为严重（chóng）。 

第三，在浇注时，凡能造成金（jīn）属液压力过高的任何因素（sù），均可能导（dǎo）致铸件产生机械（xiè）粘砂。当金属液不仅压力高，而且（qiě）温度也高时，情况尤为严重。 

(2)直浇道、横浇道和内浇道的截面比例不当，使金属液在浇注时不断受到氧化，增加（jiā）了金属（shǔ）氧化物的（de）数量，并导致对型砂的助熔作用。在浇注（zhù）过（guò）程中，浇注系统（tǒng）应始终充满金属液，否则，在浇注系统中的任（rèn）何（hé）部位均能使金属（shǔ）液受到氧化（huà）。 

(3)冒口颈尺寸过大，将（jiāng）造成（chéng）其周围型砂（shā）过热，这是一个较为普遍的问题。这一问题常是由于冒口颈太长（zhǎng）引起的，为了使冒口颈中金属液（yè）不（bú）致过早凝固（gù），就不得不加（jiā）大（dà）颈部尺寸。如果因（yīn）为冒口颈设计不当（dāng）导致补缩不到，那么zui好是缩（suō）短冒（mào）口颈，以防（fáng）止凝固，而（ér）不是（shì）加大其尺寸。尺寸（cùn）较小的冒口颈，可（kě）以减少砂型受热。 

(4)浇口杯或直浇道设计不当，以致（zhì）浇注时（shí）卷入空气造成（chéng）金属液氧（yǎng）化，这通常是由于（yú）湍流引起的，随（suí）着金属液表面氧化膜的不断积累（lèi）会引起（qǐ）机（jī）械粘砂。 

5、型砂

(1)原砂粒度分布不均匀，会造成砂型（xíng）紧实度低（dī），原砂（shā）的粒度分布对（duì）砂（shā）型的zui大（dà）紧实（shí）度有（yǒu）直接影响。 

(2)型砂的流动性和成型性差。 

(3)壳型砂上树脂的（de）覆膜太薄（báo），会使型壳的局部强度降低和局部砂粒未被树脂覆盖，往往由于这（zhè）种（zhǒng）简单的原因，使铸件发生机（jī）械粘砂。 

(4)铸型的透（tòu）气性过高，这是型砂颗粒太粗的另一种反映。透气（qì）性和紧（jǐn）实（shí）度（dù）是相（xiàng）互影响的两个因素（sù）。紧实度低则（zé）透气性好，反之亦（yì）然。 

(5)型砂中（zhōng）碳素材料或脱氧物质不足，会（huì）产生过多的（de）金属（shǔ）氧化（huà）物，使（shǐ）氧（yǎng）化物湿润砂（shā）粒而易于渗入。

6、制（zhì）芯

(1)未（wèi）刷（shuā）涂（tú）料（liào）砂芯的（de）砂粒太粗或（huò）粒度分（fèn）布不（bú）佳（jiā），与（yǔ）原砂（shā）粒度分布不（bú）均匀（yún）一（yī）样，对产生机械粘砂（shā）有影响。 

(2)砂芯未舂实（shí），与砂型（xíng）未舂（chōng）实的性质一样，对机械粘（zhān）砂有重大影（yǐng）响。 

(3)砂芯表面粗糙或多孔，会引起机械（xiè）粘砂（shā）。熔融金属（shǔ）或金属氧化物浸（jìn）润了这种粗糙（cāo）的或多孔的表面（miàn）后就（jiù）会渗入砂芯。 

(4)砂芯在储存期间吸湿。对砂芯（xīn）来说（shuō），水分过多更（gèng）为麻烦。因为砂芯水分过多不（bú）易察觉。有的砂（shā）芯看上（shàng）去像是干的，但实际上其水分仍然很高。 

(5)砂芯在搬运时操作（zuò）不慎，或在涂料尚处于湿态时搬运（yùn）而招致破损或擦伤（shāng）涂层。其后果是造成砂芯（xīn）上的涂料不够（gòu），以致不能阻止（zhǐ）金（jīn）属或（huò）金属氧化物渗入砂芯（xīn）。涂料破损（sǔn）处就（jiù）好像在砂芯上（shàng）开（kāi）了一个出（chū）气孔一样，造成金属液沸腾而产生机械（xiè）粘（zhān）砂。 

(6)砂芯涂料浸入太（tài）浅，会（huì）直接引起（qǐ）机（jī）械粘砂。 

(7)砂芯涂料（liào）的高温强度低。由于涂（tú）料中的粘土不足，或是溶（róng）剂太多（duō），以致粘结（jié）剂含量减少，造成涂料高温（wēn）强度降（jiàng）低（dī）而引（yǐn）起机械（xiè）粘（zhān）砂。 

(8)芯砂混制不良，使砂（shā）芯个别（bié）部位强（qiáng）度（dù）过低，在浇注时造成（chéng）崩落，因而产生机械粘砂。 

(9)砂芯清扫和修整不良（liáng）时，会直接造成（chéng）机械粘砂。对砂芯加强（qiáng）检验，这类缺（quē）陷是应该能（néng）够（gòu）避免的。 

(10)砂芯在浸、喷涂料后未再（zài）次烘干。与砂芯在砂型中吸湿返潮一样，涂层不（bú）干极易发生剥（bāo）落（luò）与掉皮。 

(11)芯盒不干净，会使芯砂粘附在芯盒上，造成砂芯（xīn）表面粗（cū）糙。质量优良（liáng）的（de）砂芯（xīn）有致密的表面（miàn）层，芯盒（hé）不干（gàn）净就得不到（dào）具有致密表面层的（de）优质（zhì）砂芯。 

7、造（zào）型

(1)舂砂松软和紧实度不（bú）均匀。在大多数情况（kuàng）下，舂砂紧（jǐn）实（shí）和紧实度均匀（yún）同样重要（yào）。然而（ér），有时紧实（shí）度不均匀比砂型整体松软（ruǎn）的危害更（gèng）大。 

(2)砂型（xíng）修（xiū）补不良。砂型修补（bǔ）面（miàn）粗糙疏（shū）松，会引起机械粘砂;修型过度或修补部位水分过高，也会（huì）造成金属液沸腾而引起（qǐ）机械粘砂（shā）。 

(3)补砂不良（liáng）的部位毛糙、疏松，会发生机（jī）械粘砂。 

(4)砂型涂料不匀（yún）或（huò）不足（zú）。 

(5)表干型（xíng）的涂料干燥不匀或未充分烘干（gàn）。 

(6)脱模液用量过多会削弱砂（shā）型（xíng）表（biǎo）面强（qiáng）度，促（cù）成金属液沸（fèi）腾（téng）而产（chǎn）生铸件机械粘砂。 

(7)砂型涂（tú）料的波美度（dù）太低，涂料就会（huì）被砂型吸入，因（yīn）而发生涂料（liào）掉皮、掉屑或剥落而造成机械粘（zhān）砂。 

(8)模样表面覆（fù）盖的面砂量不足，这是常见的操（cāo）作疏忽。 

(9)冷（lěng）热材料(砂芯、砂型、芯撑、冷铁等（děng）)接触（chù）到一起。冷（lěng）热材料相（xiàng）遇，会使水分凝聚。水分能（néng）引起沸腾型机械（xiè）粘砂，同时大幅增加氧化（huà）物的生成速度，随后便会发生金属氧化物的渗入。这是产生（shēng）机械粘砂的一般原因，也是高压造型产（chǎn）生（shēng）机械粘砂的主（zhǔ）要（yào）原因。 

8、金属成分（fèn）

(1)易于形成流动性好的金属氧化物，流动性好（hǎo）的（de）金属（shǔ）比（bǐ）表（biǎo）面张力（lì）高或粘（zhān）稠（chóu）的金属（shǔ）更（gèng）容易引起机械粘（zhān）砂。 

(2)合金中含有低熔（róng）点成分，如铅青铜中的铅就容易引起机械粘砂。因为铅比母（mǔ）体金属温度还低（dī）很多时仍然处于流动状态。 

(3)需要高温浇注的合金。由于（yú）合金流动性好，容易产生机械粘砂。此外，因浇注温（wēn）度高，加速了氧化物的生成（chéng）速（sù）度，故更具（jù）有形成氧化（huà）性机械粘砂的倾向。 

9、浇注

(1)浇（jiāo）注温度过高时，不（bú）但会（huì）使（shǐ）金属液流动（dòng）性提高，还（hái）会使金属液（yè）迅（xùn）速氧化，因而加速了氧化性机械粘砂的发生。 

(2)浇包抬得过高（gāo）和上箱过高一样，会形（xíng）成过高的金（jīn）属压头（tóu），促使金属或金属氧化物进入砂型的孔隙中。