机械粘砂又称为（wéi）金（jīn）属液渗透粘砂，是由液态金属或金属氧化物通过毛细管（guǎn）渗透或气相渗透（tòu）方式钻入型腔表面（miàn）砂粒（lì）间隙，在铸件表面形成的金（jīn）属和砂粒机（jī）械混（hún）合的（de）粘附层。清（qīng）铲粘（zhān）砂层时可见金（jīn）属光泽。机械粘砂（shā）表面呈海绵（mián）状，牢固地（dì）粘（zhān）附在（zài）铸件（jiàn）表面，多发生在砂型和砂（shā）芯表面（miàn）受（shòu）热（rè）作用强烈（liè）及砂型紧实度低的部位，如浇冒口（kǒu）附（fù）近、铸（zhù）件厚大截面、内角和凹槽处。

机械粘砂不（bú）仅影（yǐng）响（xiǎng）铸造铸件（jiàn）的（de）外观质量，甚至引起报废，因此对（duì）铸件的机械粘砂（shā）必（bì）须引起（qǐ）足够的重视（shì），以提高产（chǎn）品成品率。笔者结合多年（nián）的生产（chǎn）实践经验（yàn）并（bìng）参阅有关资（zī）料，谈谈铸件机械粘砂的（de）产生原因及其防止措施。

1、铸件和模（mó）样设计

如果（guǒ）铸件和模样的（de）结（jié）构（gòu）会使砂型具有尖角、悬（xuán）伸或突出的形状，或具有扁薄的砂台或砂（shā）芯，则这种设计会促进机（jī）械粘砂产生。因（yīn）为（wéi）这类（lèi）结构的铸（zhù）件会（huì）使砂型、砂芯局部热量集（jí）中，其正常的性（xìng）能受（shòu）到（dào）破坏，砂（shā）型、砂芯表面提前溃（kuì）散，熔融金（jīn）属或金属氧化（huà）物易于渗入而产生机械粘砂。对此，可在热量集中的部位（wèi）采用（yòng）特殊砂型，如锆砂（shā）或橄榄石砂（shā），以提高其（qí）长时间（jiān）受热或受高温辐照的能力。 

2、模样

 (1)模样的工艺设（shè）计不良，使砂型舂不紧实或紧实度不匀，会（huì）造成型（xíng）腔表面粗（cū）糙或疏（shū）松，对产生（shēng）机械粘（zhān）砂有直接影响。模（mó）样的工艺设计常出现以下（xià）错（cuò）误（wù）： 

一是分模面选择不当，致使上型过（guò）高，或在砂型中形成（chéng）很深的（de）型腔。 

二是模样在模底板上的位置布置不当，使凹陷处难于舂（chōng）实，这可能是由于模样距箱壁太近，或模样排列（liè）过密所致（zhì）。由于模样（yàng）排列过于拥挤，会引（yǐn）起（qǐ）铸件产生胀（zhàng）砂，即使没有明显的胀砂，也会发生机械粘砂。由于产生缺陷的根源（yuán）相同（tóng），机械粘砂和（hé）胀砂会出现（xiàn）在同（tóng）一个铸件上。 

三是直浇道（dào）、冒口和横浇道的位置（zhì）布置不当，会出现不易舂实的凹陷部位（wèi），这（zhè）与浇（jiāo）冒口系统（tǒng）的布局有关。 

四是起模斜度<1.5°时（shí），即使整个砂型的紧实（shí）度合适，也会使（shǐ）砂型表面撕裂，易于使金（jīn）属（shǔ）或金属氧化物渗入。 

 (2)模样（yàng）的工艺结构不良，导（dǎo）致金属液静（jìng）压（yā）力过高。由于静压力的增高，砂型的（de）负荷（hé）也就（jiù）加重，因此需要采用特殊的（de）砂型或（huò）更紧实的造（zào）型方法，以抵挡金属液（yè）对（duì）砂型的渗透压力。 

3、砂箱

砂（shā）箱的设计及构造不合理，致使（shǐ）砂（shā）型紧实度不匀或舂（chōng）砂过（guò）软（ruǎn）。 

产（chǎn）生这些问题的一般原因如下（xià）： 

 (1)箱带的（de）位置不当，妨（fáng）碍某些凹陷部位的舂实，因而导致砂型局部过软，引起（qǐ）胀砂或机械粘砂。 

 (2)因砂箱太小造成舂砂不实（shí）。 

 (3)箱带位置不当，使直浇道（dào）和冒口不能放在合适的位置上，以（yǐ）致冒口或直浇道与（yǔ）模样间（jiān）的型（xíng）砂舂（chōng）不紧实。又（yòu）因（yīn）该处必然造（zào）成热量集（jí）中，使机械粘砂更为严重。因此（cǐ），如直浇道或冒（mào）口的位置不能改变，则必须将箱带割去一块或整个去掉。 

 (4)上箱过（guò）高。机械粘砂通常与型腔表面的（de）抗渗（shèn）透能力及金（jīn）属液的静压（yā）力有关，金属液压力（lì）的（de）大小，与金属（shǔ）的密度和上箱高度有关。如从铸件补缩需要（yào）出发，上箱应（yīng）有一定高度（dù），但型（xíng）砂性（xìng）能也一（yī）定要（yào）随之加以改善（shàn）。 

4、浇冒口系统（tǒng）

 (1)浇冒口的位置（zhì）不当导致砂（shā）型局部过热，从而促使型腔表面过早毁坏，金属液（yè）或在高温下形成（chéng）的（de）金属氧化物就更容易渗（shèn）入型腔（qiāng）表面。 

这类情（qíng）况较典型的例子有下列几种: 

第yi，直浇（jiāo）道或（huò）冒口距型面过近（jìn），形成一个（gè）热节区，这一热节区的砂型（xíng）如（rú）未舂实，则机械粘砂缺陷就会十分严重。 

第二，在一（yī）定的（de）型腔表面上（shàng）流过（guò）的金属液过多，会（huì）把型面加热（rè）到足以毁坏的程度。如果（guǒ）型腔中初期凝固的（de）硬壳被（bèi）后（hòu）来流入的金属液重熔，则粘砂就（jiù）更为严重。 

第（dì）三，在浇注（zhù）时，凡能造（zào）成金属液压（yā）力过高的任何（hé）因素，均可能（néng）导（dǎo）致铸（zhù）件产（chǎn）生机械粘砂。当金属液不（bú）仅（jǐn）压力高（gāo），而且温度（dù）也高时，情况尤为（wéi）严重。 

 (2)直浇道、横浇道和内浇道的截面比例不当（dāng），使金属液在浇注时不断受到（dào）氧化（huà），增加了金属（shǔ）氧化（huà）物的数量，并导致对型（xíng）砂的助熔作用。在浇（jiāo）注（zhù）过程中（zhōng），浇注系（xì）统应（yīng）始终充（chōng）满金属液，否则（zé），在浇注（zhù）系统（tǒng）中的任何部位均能使金属液受到氧化。 

 (3)冒口颈尺寸（cùn）过大，将造（zào）成其（qí）周围型砂（shā）过热，这是一个较为普遍的问题。这一（yī）问题常是由于冒口（kǒu）颈太长引起的，为了使冒口（kǒu）颈（jǐng）中（zhōng）金属液不致过（guò）早（zǎo）凝固，就不（bú）得不加大颈部尺寸。如（rú）果因为冒口颈（jǐng）设计不当导致补（bǔ）缩不到（dào），那么zui好是缩短冒口颈，以防止凝固，而不是（shì）加大（dà）其尺寸。尺寸较小的冒口颈，可以减少砂型受热。 

 (4)浇口（kǒu）杯或直浇（jiāo）道（dào）设（shè）计不（bú）当，以致浇注时卷（juàn）入空（kōng）气造成金属液氧（yǎng）化（huà），这通常是由（yóu）于湍（tuān）流引起的，随着（zhe）金属液表面氧化膜的不断积累会引起机械粘砂。 

5、型砂

 (1)原（yuán）砂粒度分布不均匀，会造成砂型紧实度低（dī），原（yuán）砂的粒度分布（bù）对砂型的zui大紧实度有直接影响。 

 (2)型砂的流动性和成型性差（chà）。 

 (3)壳型砂上树脂的覆膜太薄，会（huì）使型壳的局部（bù）强度（dù）降低和局部砂（shā）粒（lì）未（wèi）被树（shù）脂覆（fù）盖，往往由于（yú）这种简单的原因（yīn），使（shǐ）铸件发生机械粘砂。 

 (4)铸型的透气（qì）性（xìng）过高，这是型砂颗粒太粗的另一种反映（yìng）。透气性（xìng）和紧实度（dù）是相互影（yǐng）响的两个因素。紧实度低则透气性（xìng）好，反之亦（yì）然（rán）。 

 (5)型砂中碳素材料或脱氧物质不足（zú），会产生过多的金（jīn）属氧化物，使（shǐ）氧化（huà）物湿润砂粒（lì）而易于渗入。 

6、制芯

 (1)未刷涂料砂芯（xīn）的砂粒太（tài）粗（cū）或粒度分布不佳，与原砂粒度（dù）分布（bù）不（bú）均匀一样，对产生（shēng）机（jī）械粘砂有影响。 

 (2)砂芯未舂实，与砂（shā）型（xíng）未舂实的性质一样，对（duì）机（jī）械粘砂（shā）有重大影响。 

 (3)砂芯表面粗糙或多孔（kǒng），会引起机械粘砂。熔融金属或金属氧化物浸润了这种粗糙的或多孔的表面后就会渗（shèn）入砂芯。 

 (4)砂芯在储（chǔ）存期间吸湿。对砂芯来说（shuō），水分过多更为麻烦。因为砂（shā）芯水分过（guò）多不易察觉（jiào）。有的砂芯（xīn）看上去像（xiàng）是干（gàn）的，但实（shí）际上其水（shuǐ）分仍然（rán）很高。 

 (5)砂芯在（zài）搬运时操作不慎，或在涂料（liào）尚处于湿态时搬运而招致破损或擦伤涂层。其后果是造成砂（shā）芯上的涂料（liào）不够，以致不能阻止金属或金（jīn）属氧化物渗入砂（shā）芯。涂料（liào）破（pò）损处就好像（xiàng）在砂芯上开了一个（gè）出气孔（kǒng）一（yī）样，造成金（jīn）属液沸腾（téng）而产生机械粘（zhān）砂（shā）。 

 (6)砂芯涂（tú）料浸入太浅，会直接引起机械粘砂。 

 (7)砂芯（xīn）涂料（liào）的高温强度低（dī）。由于涂（tú）料中的粘土（tǔ）不足，或是（shì）溶剂太（tài）多，以（yǐ）致粘结剂含量减少，造成（chéng）涂料高温强度降低而引起机械粘砂（shā）。 

 (8)芯砂混制不良，使（shǐ）砂芯（xīn）个（gè）别部位强度过低，在浇注（zhù）时造成崩落，因而（ér）产生机械粘砂。 

 (9)砂芯清扫和修整不良时（shí），会直接造成机械粘砂。对砂芯（xīn）加强检验，这类缺陷是应该能够避免（miǎn）的。 

 (10)砂（shā）芯在浸、喷涂料后未再次烘干。与砂芯在砂型中吸湿（shī）返潮一样，涂层不（bú）干极（jí）易发生剥落与掉皮。 

 (11)芯盒不（bú）干净，会使芯砂粘附在芯盒上，造成砂芯表（biǎo）面（miàn）粗糙。质量优良的砂芯有（yǒu）致密的表面层，芯盒不（bú）干净就（jiù）得不到（dào）具有（yǒu）致密（mì）表面层的优质砂芯。 

7、造型

 (1)舂砂松软和（hé）紧实（shí）度不（bú）均匀。在大多（duō）数情况下，舂（chōng）砂紧实和紧（jǐn）实度均匀同样重（chóng）要（yào）。然（rán）而（ér），有（yǒu）时紧（jǐn）实度（dù）不均匀比砂型整（zhěng）体松软的危害更大（dà）。 

 (2)砂（shā）型修补不（bú）良。砂型修补面粗糙疏松（sōng），会引起机械粘砂;修型过度或修补部位水分过高，也会造（zào）成金（jīn）属液沸腾（téng）而引起机械（xiè）粘砂。 

 (3)补（bǔ）砂不良的（de）部（bù）位（wèi）毛（máo）糙、疏松，会发生机械粘砂。 

 (4)砂型涂料不匀（yún）或（huò）不足。 

 (5)表（biǎo）干型（xíng）的涂（tú）料干燥不（bú）匀或未充分烘干。 

 (6)脱模液用量过多（duō）会削弱砂型表面（miàn）强度，促成金（jīn）属（shǔ）液沸腾而产（chǎn）生铸件机械（xiè）粘砂。 

 (7)砂（shā）型涂料的波美（měi）度（dù）太低，涂料就会被（bèi）砂型吸入，因而发生（shēng）涂（tú）料（liào）掉（diào）皮、掉屑或剥落（luò）而造成机械粘砂。 

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

 (9)冷（lěng）热（rè）材料(砂芯、砂型、芯（xīn）撑、冷铁等)接触到（dào）一（yī）起。冷热材料相（xiàng）遇（yù），会使水（shuǐ）分凝聚。水分能引起沸腾型机械（xiè）粘（zhān）砂，同时大幅增加氧化（huà）物的生成速度，随（suí）后便会发生（shēng）金属氧化物的渗（shèn）入。这是产生机械粘砂（shā）的一般原因，也是高压（yā）造型产生机械粘（zhān）砂的（de）主要原因。 

8、金属成分

 (1)易（yì）于形成流动性好的金属氧化物，流动性好（hǎo）的金属比表面张力高或粘稠的金（jīn）属更容易引起机械粘砂。 

 (2)合金中含有低熔点成分，如铅青（qīng）铜中的（de）铅（qiān）就容（róng）易引起机械粘砂。因（yīn）为铅比母体金属温度还低很多（duō）时（shí）仍然处于流动状态。 

 (3)需要高温浇注的合金（jīn）。由于合金流动性好，容易产生（shēng）机械粘（zhān）砂。此外，因浇注温度（dù）高，加速（sù）了（le）氧化物的（de）生成速度，故（gù）更具有形成（chéng）氧化（huà）性机（jī）械粘砂（shā）的倾向。 

9、浇注

 (1)浇（jiāo）注温度过高时，不但会使金属液流动性提高，还会使金属液迅（xùn）速氧化，因而加速（sù）了氧化性机（jī）械（xiè）粘（zhān）砂的发（fā）生。 

 (2)浇包抬得过高和上箱过高一样（yàng），会（huì）形成过高的金属（shǔ）压头，促使金属或（huò）金（jīn）属氧化物进入砂型的孔隙（xì）中。