机械粘砂又称为金属液渗透粘砂，是由液（yè）态（tài）金属或（huò）金属（shǔ）氧化物（wù）通过（guò）毛（máo）细（xì）管（guǎn）渗透或（huò）气（qì）相渗透方式钻入型腔表（biǎo）面（miàn）砂粒间（jiān）隙，在铸件表面（miàn）形（xíng）成的金（jīn）属（shǔ）和砂（shā）粒机械混合的粘（zhān）附（fù）层。清（qīng）铲粘砂层时（shí）可见（jiàn）金属光泽。机械粘砂表面（miàn）呈海绵状，牢固地粘附（fù）在铸件表面（miàn），多（duō）发生（shēng）在砂型和砂（shā）芯表面受热作用强烈及砂型紧实度低的部位，如（rú）浇冒口（kǒu）附（fù）近、铸件厚大截面（miàn）、内角和凹槽处。

机械粘砂不仅影响铸造铸件的外观质量，甚至引起报废（fèi），因（yīn）此对铸件的（de）机械粘砂（shā）必须引（yǐn）起足够的重（chóng）视，以提高产品成品率。笔者结合多（duō）年的生产实践经验并参阅有（yǒu）关资料，谈谈铸件（jiàn）机械粘砂的（de）产生原因及其防（fáng）止措施。

1、铸件（jiàn）和模样设计

如（rú）果铸件和模样（yàng）的结构会使（shǐ）砂型具有尖（jiān）角、悬伸或突出的（de）形状，或具有（yǒu）扁薄（báo）的（de）砂台或砂（shā）芯，则（zé）这种设计会促（cù）进机械粘砂产生（shēng）。因为这类（lèi）结构的铸件会（huì）使砂型、砂（shā）芯局部热（rè）量集中，其正常的性能受（shòu）到破坏，砂型、砂芯表面提（tí）前溃散，熔融金属或（huò）金（jīn）属氧化物（wù）易（yì）于渗入而（ér）产生机械粘砂。对此，可在热量集中的部位采用特殊砂型，如锆（gào）砂（shā）或橄榄石砂，以提高其（qí）长时间（jiān）受热或受高温辐（fú）照的（de）能力。 

2、模样

 (1)模（mó）样的工艺（yì）设计不良（liáng），使砂型（xíng）舂不紧实或紧实度不（bú）匀，会造成型腔表面粗（cū）糙或疏松，对产生机械粘砂（shā）有直接（jiē）影响。模样的工艺设计常（cháng）出现以下错误： 

一是分模（mó）面选择（zé）不当，致使上型过高（gāo），或在（zài）砂型（xíng）中形成很深的型（xíng）腔。 

二是模样（yàng）在模底板上的位置布置不当，使凹陷处难于（yú）舂实，这可能（néng）是（shì）由于（yú）模样距箱壁太近，或（huò）模样排（pái）列过（guò）密所致。由于模样排列过于拥挤，会引起铸件产生胀砂，即使没（méi）有明显的胀砂，也会发生机械（xiè）粘砂。由（yóu）于产生缺陷的根源相同（tóng），机械粘砂（shā）和胀砂会出现在同一个铸件（jiàn）上（shàng）。 

三是直浇道、冒口和横浇道的位置布置不当，会出现不易舂（chōng）实的凹陷部位，这（zhè）与浇冒口（kǒu）系统的（de）布局有关。 

四是起模斜度<1.5°时，即使整个砂（shā）型的紧实度合适，也会（huì）使砂型表（biǎo）面撕裂，易于使金属或金属氧化物渗入。 

 (2)模样的工（gōng）艺结构不良（liáng），导致（zhì）金属液静（jìng）压力过高。由于静压（yā）力的增高，砂（shā）型（xíng）的负荷（hé）也就加重，因（yīn）此需要采（cǎi）用特（tè）殊（shū）的砂型（xíng）或更紧实的造型（xíng）方法，以抵（dǐ）挡金属液对砂型的（de）渗透压力。 

3、砂箱

砂箱的（de）设计（jì）及构（gòu）造不（bú）合理，致使砂（shā）型紧实（shí）度不匀（yún）或舂砂（shā）过软。 

产生这些问题（tí）的一般原因（yīn）如下： 

 (1)箱带（dài）的位置不当，妨碍某些（xiē）凹陷部位的舂（chōng）实，因而导致（zhì）砂型局部过软，引（yǐn）起胀砂或机（jī）械粘砂。 

 (2)因砂箱（xiāng）太（tài）小（xiǎo）造成舂砂不实。 

 (3)箱带位置不（bú）当，使直浇（jiāo）道和冒口（kǒu）不能（néng）放在合适的位置上，以致冒（mào）口（kǒu）或直（zhí）浇道（dào）与模（mó）样间的型砂舂（chōng）不紧实（shí）。又因该处必然造成（chéng）热量集中（zhōng），使机械粘砂更为严重。因此，如直浇（jiāo）道或冒口的位置不能（néng）改变，则必须将箱带割去一块或整（zhěng）个去掉。 

 (4)上（shàng）箱过高。机械粘砂通常与型（xíng）腔表面（miàn）的抗渗透（tòu）能力及金属液（yè）的静（jìng）压（yā）力有关，金属液压力的大小，与金属的（de）密度（dù）和（hé）上箱高（gāo）度有关。如从铸件补（bǔ）缩需要出发，上箱（xiāng）应有一定高度（dù），但型砂性能也（yě）一定要随之（zhī）加以改善。 

4、浇冒口系统

 (1)浇冒口的（de）位置不（bú）当导致砂型局部过（guò）热，从（cóng）而（ér）促（cù）使型腔表面过早毁坏（huài），金属液或（huò）在高温（wēn）下形成的金（jīn）属氧（yǎng）化物就更容易渗入（rù）型腔表面。 

这类情况较典型（xíng）的例子有下列几种: 

第yi，直浇道或冒（mào）口距型面过近，形成一个热节区（qū），这一热节区的砂（shā）型如未舂实，则（zé）机械粘砂缺陷就会十（shí）分（fèn）严重。 

第二（èr），在一定（dìng）的型腔（qiāng）表面（miàn）上流过的金属液过多，会把型面（miàn）加热到足（zú）以毁坏的（de）程度。如果型腔中初期凝固的硬（yìng）壳（ké）被后来（lái）流入的金属液重熔（róng），则粘砂（shā）就更（gèng）为（wéi）严重。 

第三，在浇注时，凡能造成金属（shǔ）液（yè）压力过（guò）高（gāo）的任何因素，均可（kě）能导致铸件产生机械粘砂。当金（jīn）属液不（bú）仅压力高，而且温度也（yě）高（gāo）时，情况（kuàng）尤为严重。 

 (2)直（zhí）浇（jiāo）道、横浇道和（hé）内（nèi）浇道（dào）的截面比例不当，使金属液在浇注时不断（duàn）受到氧化，增加了金属氧化（huà）物的数量，并导致对型砂的助熔作用。在浇注过程中，浇注系统应始终充满金属液，否则，在浇注系统中的任何部（bù）位均（jun1）能使金属液受到氧化。 

 (3)冒口颈尺寸（cùn）过大，将造成其（qí）周围型砂过热（rè），这是一个较为普遍的问题。这一问题常是（shì）由于冒口颈太长引起（qǐ）的，为了使冒口颈中金（jīn）属（shǔ）液不（bú）致（zhì）过早（zǎo）凝固，就不（bú）得不加大颈部（bù）尺寸（cùn）。如果因（yīn）为冒（mào）口颈设计不当导致补缩不到，那么zui好是缩短（duǎn）冒（mào）口颈，以防止凝固，而不是加大其尺寸。尺寸较小的（de）冒口颈，可以减少砂型受热。 

 (4)浇口杯或直浇道（dào）设计（jì）不当（dāng），以致浇注时（shí）卷（juàn）入空气（qì）造成金属液氧化，这通常是（shì）由于湍（tuān）流引（yǐn）起的，随（suí）着（zhe）金（jīn）属液（yè）表面氧（yǎng）化膜的不断积累会引（yǐn）起机（jī）械（xiè）粘砂。 

5、型砂

 (1)原砂粒度分（fèn）布不均匀，会造成砂（shā）型（xíng）紧实度低，原砂的粒度（dù）分（fèn）布对砂（shā）型的zui大紧实度有直接影响。 

 (2)型砂的流（liú）动性和成型性差。 

 (3)壳型砂上树脂的覆（fù）膜太薄，会使（shǐ）型（xíng）壳的局部强度降低和局（jú）部（bù）砂粒未被（bèi）树（shù）脂（zhī）覆盖，往往由（yóu）于这种简单的原因，使铸件发生机械粘砂。 

 (4)铸（zhù）型的透气（qì）性过高，这（zhè）是型砂颗粒（lì）太（tài）粗的另（lìng）一种（zhǒng）反映。透气性和紧（jǐn）实度（dù）是相互影响（xiǎng）的两个因素。紧实度低则透（tòu）气性（xìng）好，反之亦然。 

 (5)型砂中（zhōng）碳（tàn）素（sù）材（cái）料或脱氧物（wù）质不足，会（huì）产生（shēng）过多的金属氧（yǎng）化物，使氧化物（wù）湿（shī）润（rùn）砂粒而易（yì）于渗入。 

6、制芯

 (1)未刷（shuā）涂料砂芯（xīn）的砂（shā）粒太粗或粒（lì）度分（fèn）布（bù）不佳，与原（yuán）砂粒度分（fèn）布不均（jun1）匀一样，对产生（shēng）机械（xiè）粘砂有影响。 

 (2)砂芯未舂（chōng）实（shí），与砂型（xíng）未舂（chōng）实的性质（zhì）一样，对机（jī）械（xiè）粘砂有重（chóng）大影（yǐng）响。 

 (3)砂（shā）芯（xīn）表面（miàn）粗糙或多孔（kǒng），会引起机械（xiè）粘砂。熔融金属或（huò）金属氧化物浸润了这种粗糙的或（huò）多（duō）孔的表面后就会渗入砂芯。 

 (4)砂芯在储存期间吸湿。对（duì）砂芯来（lái）说，水（shuǐ）分过多更为麻烦。因为砂（shā）芯水分过多不易（yì）察觉。有的（de）砂芯看上去像是干（gàn）的，但实际上其（qí）水（shuǐ）分仍然（rán）很高。 

 (5)砂芯（xīn）在搬（bān）运时操作不慎，或在（zài）涂料尚（shàng）处于湿态时搬（bān）运而招（zhāo）致破（pò）损或擦伤涂层。其后果（guǒ）是造成砂（shā）芯上的涂料不够（gòu），以（yǐ）致不（bú）能阻止金属或金属（shǔ）氧化物（wù）渗入（rù）砂芯。涂料破损处就（jiù）好像在（zài）砂芯上开了一个出（chū）气孔一样，造（zào）成金属（shǔ）液沸腾而（ér）产（chǎn）生机械（xiè）粘砂。 

 (6)砂芯涂料浸入太浅（qiǎn），会直接引起机械粘砂。 

 (7)砂芯（xīn）涂料的高温强度低。由于涂料中的粘（zhān）土不足，或（huò）是溶（róng）剂太多，以致（zhì）粘结剂含量（liàng）减（jiǎn）少，造成涂（tú）料（liào）高温强（qiáng）度降低而（ér）引（yǐn）起机械粘（zhān）砂。 

 (8)芯砂混（hún）制不良，使砂（shā）芯个别部位强度（dù）过低，在浇注（zhù）时（shí）造成（chéng）崩落，因而（ér）产生机（jī）械粘砂。 

 (9)砂芯清扫和修（xiū）整不良（liáng）时，会直接（jiē）造成机械粘砂。对砂芯加强检验，这类缺陷是应该能够避免的。 

 (10)砂芯在（zài）浸、喷（pēn）涂（tú）料后未再次（cì）烘干。与砂芯在砂型中吸湿返潮一样，涂层不（bú）干极（jí）易发生剥落与（yǔ）掉皮。 

 (11)芯盒不干（gàn）净，会使（shǐ）芯砂粘附在（zài）芯盒（hé）上，造成砂芯表面粗糙。质量优良的（de）砂芯有致密的表（biǎo）面层，芯盒不干（gàn）净就得不到具有致密（mì）表面层的（de）优质砂芯。 

7、造型（xíng）

 (1)舂（chōng）砂松软和紧（jǐn）实度不均（jun1）匀。在大多（duō）数情况下（xià），舂砂紧（jǐn）实（shí）和紧实度均匀同（tóng）样（yàng）重要（yào）。然而，有时紧（jǐn）实度不均（jun1）匀（yún）比砂型（xíng）整体松软的危害更大（dà）。 

 (2)砂型（xíng）修补不（bú）良（liáng）。砂型修（xiū）补面粗糙疏松（sōng），会引起机械粘砂;修型（xíng）过度或修补部位水分过（guò）高，也会造成金属液沸腾而引起机械粘砂。 

 (3)补砂不良的部位毛糙、疏松，会（huì）发（fā）生（shēng）机械粘砂（shā）。 

 (4)砂型涂料不匀或不足（zú）。 

 (5)表干型的涂料干燥不（bú）匀（yún）或未充（chōng）分烘干。 

 (6)脱模液用量过（guò）多会削弱（ruò）砂型表（biǎo）面强（qiáng）度，促成金属液（yè）沸（fèi）腾而产（chǎn）生铸件机械粘（zhān）砂（shā）。 

 (7)砂（shā）型涂料（liào）的波美度太低，涂料就（jiù）会被（bèi）砂型吸入，因而发生涂料（liào）掉（diào）皮、掉屑或剥（bāo）落而（ér）造成机械粘（zhān）砂。 

 (8)模样表面覆（fù）盖的面砂量（liàng）不足（zú），这是常见的操作疏忽。 

 (9)冷（lěng）热材料(砂芯、砂型、芯撑、冷铁等)接触（chù）到一（yī）起。冷热材料（liào）相遇，会使水分凝聚。水分（fèn）能引起沸腾型机械粘（zhān）砂，同时（shí）大幅增加氧化（huà）物的生成（chéng）速度，随后（hòu）便会发生（shēng）金属氧化（huà）物（wù）的（de）渗入。这是产（chǎn）生（shēng）机械粘砂的（de）一般原因，也是高压造型（xíng）产生（shēng）机械粘砂的主要原因。 

8、金属成分

 (1)易于形成流动性（xìng）好的金（jīn）属氧化物，流动性好的金属比（bǐ）表面张（zhāng）力高或粘稠的金属更（gèng）容易引起机械粘砂。 

 (2)合金中含有低熔点成分，如（rú）铅青铜中的铅（qiān）就容易引（yǐn）起机械粘砂。因为铅比母（mǔ）体金属（shǔ）温度还低（dī）很多时（shí）仍然处于流动状态。 

 (3)需要高温浇注的合（hé）金。由于合金流动性好，容易产生机械粘砂。此外，因浇注（zhù）温度高，加速了（le）氧化（huà）物（wù）的（de）生成速（sù）度，故更（gèng）具有形成氧（yǎng）化性机械粘砂的（de）倾向。 

9、浇（jiāo）注

 (1)浇注温度（dù）过高时，不但会使金属液（yè）流动性提高（gāo），还会使（shǐ）金属（shǔ）液迅速氧化（huà），因而加速了氧化性机械粘砂的发生。 

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