机械（xiè）粘砂又称为（wéi）金（jīn）属液渗透粘（zhān）砂，是由液态（tài）金属或金（jīn）属氧化物（wù）通（tōng）过毛细管渗透或气相渗透方（fāng）式钻入型（xíng）腔表面砂粒间隙（xì），在铸件表面形成的金（jīn）属和砂（shā）粒（lì）机械混合的（de）粘附层。清铲粘砂层时可见金（jīn）属光泽。机（jī）械粘砂表面呈（chéng）海绵（mián）状，牢固地粘附在铸件表面，多（duō）发生在（zài）砂（shā）型和砂芯表面（miàn）受热作用（yòng）强（qiáng）烈及砂型紧（jǐn）实度低的（de）部位，如浇冒口附近、铸（zhù）件厚（hòu）大截面、内角和（hé）凹槽处（chù）。

机械粘砂不仅影响铸造（zào）铸件的外观质量，甚至引起（qǐ）报废，因（yīn）此对（duì）铸件的机（jī）械粘砂必须引起足够的重视，以提高产品成品率。笔者结合（hé）多年的生产（chǎn）实践经验并参阅有关资料，谈谈铸件机械粘砂的（de）产（chǎn）生（shēng）原因（yīn）及（jí）其防止（zhǐ）措（cuò）施。 

1、铸件（jiàn）和模样设计

如果（guǒ）铸件和模样的结构会使砂（shā）型具有（yǒu）尖角、悬伸或突出的形（xíng）状，或具有扁薄的砂台或砂芯，则这种设计会促进机械粘（zhān）砂产生（shēng）。因为这类结构的（de）铸件会使砂型、砂芯局部热量集（jí）中，其正常（cháng）的性能受到（dào）破（pò）坏，砂型、砂芯表面提前溃（kuì）散，熔（róng）融金属或金属（shǔ）氧化物易于（yú）渗入而产生机械粘砂。对此，可在热量（liàng）集中（zhōng）的部位采用特殊砂型（xíng），如锆砂或橄榄石砂，以（yǐ）提高其长时间受热或受高温辐照的能（néng）力。 

2、模样（yàng）

 (1)模样的（de）工艺（yì）设计不（bú）良，使砂（shā）型舂不紧实或紧（jǐn）实度不匀，会造（zào）成型腔（qiāng）表（biǎo）面（miàn）粗糙或疏松，对产生机械粘砂（shā）有直接影响。模样（yàng）的工艺设（shè）计常出现以下（xià）错误： 

①分模（mó）面选择不当，致使上型过高，或在（zài）砂（shā）型中形成（chéng）很深的（de）型腔。 

②模样在模底板上（shàng）的位置（zhì）布置不当，使（shǐ）凹（āo）陷处难于舂实，这可能是由于模样距箱壁太（tài）近，或（huò）模样排列过密（mì）所致。由于模样（yàng）排列过于拥挤，会引起铸件产生胀砂，即使没有明显的胀（zhàng）砂，也会（huì）发生机械粘砂。由于产生缺陷的（de）根源（yuán）相同，机（jī）械粘砂和胀砂会（huì）出现在同一个铸件上。 

③直浇道、冒口和横（héng）浇道（dào）的位置布置不当，会出现不易舂（chōng）实（shí）的凹陷部位，这与浇冒（mào）口系统的布（bù）局有关（guān）。 

④起模斜（xié）度<1.5°时，即使整个砂型的紧实度合适，也会使（shǐ）砂型表（biǎo）面撕裂，易于使金属或金（jīn）属氧化物渗入。 

(2)模样的（de）工艺结构（gòu）不（bú）良，导致（zhì）金属液（yè）静压力过高。由于静压力的增高，砂型的（de）负荷也（yě）就加重，因此需要采（cǎi）用特殊的砂型或（huò）更紧实（shí）的（de）造型方法，以抵（dǐ）挡金属液对砂型的渗透压力。 

3、砂箱

砂箱的设计（jì）及构造不合理，致（zhì）使砂型紧实度不匀或舂砂过（guò）软。 

产（chǎn）生这些问题的一般原因（yīn）如（rú）下： 

(1)箱带（dài）的位置不（bú）当，妨（fáng）碍某些（xiē）凹（āo）陷部（bù）位的舂实，因而导致砂（shā）型局部过（guò）软，引起胀砂或机械粘砂。 

(2)因（yīn）砂（shā）箱太小造（zào）成舂砂不实。 

(3)箱带位置不当（dāng），使直浇道和（hé）冒口不能放在（zài）合适（shì）的位置上，以致冒口或直浇道与模样间的型砂舂不紧实。又因该处必然（rán）造成（chéng）热量集中，使机（jī）械粘砂更为严重（chóng）。因此，如直浇道或冒口的位置不能改变，则必须将箱带（dài）割去一（yī）块（kuài）或整个去（qù）掉（diào）。 

(4)上箱过高。机（jī）械（xiè）粘砂通常（cháng）与型腔表面的抗（kàng）渗透能力及金属液的静压力有（yǒu）关，金属液（yè）压（yā）力的大小，与（yǔ）金属的密度和上箱高（gāo）度有关。如从铸件补缩需要出发，上箱应有一定高度，但型砂性能也一定要随之（zhī）加以（yǐ）改善（shàn）。 

4、浇冒口系统

(1)浇冒口的位置不当导致（zhì）砂型局部过热，从（cóng）而促（cù）使型腔（qiāng）表面过（guò）早毁坏，金属液或在高温下形成的金属（shǔ）氧化（huà）物就更容易（yì）渗入型腔表面。 

这（zhè）类情况（kuàng）较典型的例（lì）子有下列几（jǐ）种（zhǒng）: 

第（dì）yi，直浇道或冒口距型面过近，形成一个（gè）热（rè）节（jiē）区，这一热节区的砂型如未（wèi）舂实，则机（jī）械粘（zhān）砂（shā）缺陷就会十分（fèn）严重。 

第二（èr），在（zài）一定的型腔表面上（shàng）流过的金（jīn）属液过多，会把型（xíng）面加（jiā）热（rè）到足以毁坏（huài）的程度。如（rú）果型腔中初期凝（níng）固的硬壳被（bèi）后来流入的金属（shǔ）液（yè）重熔，则粘砂就更为严重（chóng）。 

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

(2)直浇道（dào）、横浇道和内浇道的（de）截面（miàn）比例不当，使金属液在浇（jiāo）注时不断受到氧（yǎng）化（huà），增加了（le）金（jīn）属（shǔ）氧化物的数量，并（bìng）导致对（duì）型砂的助熔作用。在浇注过程中，浇（jiāo）注（zhù）系统应始终充满（mǎn）金属液，否则，在浇注系（xì）统中（zhōng）的任何部位均能使金属液受到氧（yǎng）化。 

(3)冒口颈尺寸（cùn）过大，将造成其（qí）周（zhōu）围型砂过热，这是一个较为普（pǔ）遍的问题。这（zhè）一问题常是（shì）由于冒口颈太长引起的（de），为了使冒口颈中金属（shǔ）液不致过早（zǎo）凝固（gù），就（jiù）不（bú）得不加大颈部（bù）尺寸。如果因（yīn）为（wéi）冒口颈（jǐng）设计不当导致补缩不（bú）到，那么zui好（hǎo）是缩短冒（mào）口（kǒu）颈，以防（fáng）止凝固，而不是加大其尺寸。尺（chǐ）寸较小（xiǎo）的冒口颈，可以减少砂型受热。 

(4)浇口杯或直（zhí）浇（jiāo）道（dào）设计（jì）不当，以致浇注时卷入空（kōng）气造成金属液氧（yǎng）化，这通常是由于湍流引起的，随着金属液表面（miàn）氧化（huà）膜的不断积累会引起（qǐ）机械粘砂。 

5、型砂

(1)原砂粒度分布（bù）不均（jun1）匀，会造成（chéng）砂型紧实度低，原（yuán）砂的粒度分布（bù）对砂（shā）型的zui大紧实度有直接影（yǐng）响。 

(2)型砂的流动性和（hé）成型性差（chà）。 

(3)壳型砂上树脂的覆膜太薄，会使（shǐ）型壳的局部强度降低和（hé）局部砂粒未（wèi）被（bèi）树脂覆盖，往（wǎng）往由于这种简单的原因，使铸件发生机（jī）械粘砂。 

(4)铸型的透气性过（guò）高，这是（shì）型砂颗粒太粗（cū）的另一种（zhǒng）反映。透气性和紧实度是相互影响的两个（gè）因素。紧实度低则透气性好（hǎo），反（fǎn）之（zhī）亦然。 

(5)型砂中碳素材料或脱氧物质不足，会产生过多的金属氧化（huà）物，使氧化物湿润砂粒而易（yì）于渗入。

6、制（zhì）芯（xīn）

(1)未刷（shuā）涂料砂芯的（de）砂（shā）粒太粗（cū）或粒（lì）度（dù）分布不佳，与原砂粒度分布不均（jun1）匀（yún）一（yī）样，对产生机械粘（zhān）砂有（yǒu）影响。 

(2)砂（shā）芯未舂实，与（yǔ）砂型未舂实（shí）的性（xìng）质一样，对机械（xiè）粘砂有重大影响。 

(3)砂（shā）芯表面粗糙（cāo）或多孔（kǒng），会引（yǐn）起机械粘砂。熔融金属或金属氧（yǎng）化（huà）物浸润了这种粗糙的或多孔的表面后就会渗入砂（shā）芯（xīn）。 

(4)砂（shā）芯在储存期间吸湿。对砂芯来说，水分过多更为麻烦（fán）。因（yīn）为（wéi）砂芯水分过多不易察觉。有的（de）砂芯看上去像是干的，但实际上其水分仍然很高。 

(5)砂芯（xīn）在搬运时（shí）操作（zuò）不慎（shèn），或在涂料尚处于湿态时（shí）搬运而招致破（pò）损或擦伤涂层。其后（hòu）果是造成砂芯上（shàng）的涂料不够，以致不能阻止金属或金属氧化物渗入（rù）砂芯。涂料破损处（chù）就好像在砂（shā）芯上开了一个（gè）出气（qì）孔一（yī）样，造成金属液沸腾而产生机（jī）械粘（zhān）砂。 

(6)砂芯（xīn）涂料（liào）浸入（rù）太浅，会（huì）直接引起机械粘砂。 

(7)砂芯涂料的高（gāo）温强（qiáng）度低。由于涂料中的粘（zhān）土（tǔ）不（bú）足，或是溶剂太多（duō），以致（zhì）粘（zhān）结剂（jì）含量减（jiǎn）少，造成涂（tú）料高温（wēn）强（qiáng）度降低而（ér）引起机械粘砂。 

(8)芯砂（shā）混制不良，使砂芯个别部位强度过低，在浇注时造（zào）成（chéng）崩（bēng）落，因（yīn）而产生机械粘砂。 

(9)砂芯清扫和（hé）修整不良时（shí），会直接造成机械粘砂。对砂芯加强（qiáng）检（jiǎn）验，这类（lèi）缺陷（xiàn）是（shì）应该能够避（bì）免的。 

(10)砂芯在浸（jìn）、喷涂料后未再次烘（hōng）干。与砂芯在砂型中吸湿返潮一样，涂（tú）层不干极易发生剥落（luò）与（yǔ）掉皮。 

(11)芯盒（hé）不（bú）干净，会（huì）使（shǐ）芯砂粘附在芯盒上，造成砂芯表面粗糙（cāo）。质量（liàng）优良的砂芯有致密的表面（miàn）层，芯盒不干净（jìng）就得不到具有（yǒu）致（zhì）密表面（miàn）层的优质砂芯。 

7、造型

(1)舂砂松软（ruǎn）和紧（jǐn）实度不均（jun1）匀。在大多数情况下，舂砂紧实和紧实度均匀同样重要。然而，有时紧实度不均匀比砂型整（zhěng）体松软的危害更大。 

(2)砂型（xíng）修补不良。砂（shā）型修补（bǔ）面粗糙疏（shū）松，会引（yǐn）起机（jī）械（xiè）粘（zhān）砂;修型过度或修补部（bù）位水分过高，也会（huì）造成金属液沸腾而（ér）引起机械粘砂。 

(3)补砂不良的部位毛糙、疏松，会发生机械粘砂。 

(4)砂型涂料不匀或不足（zú）。 

(5)表干型的涂料干燥不匀或未充分烘干。 

(6)脱（tuō）模液用量过多会（huì）削弱（ruò）砂型表面强度，促成金属液沸腾而产（chǎn）生（shēng）铸（zhù）件机械粘（zhān）砂。 

(7)砂型（xíng）涂料（liào）的波美（měi）度太低，涂料就（jiù）会被砂型吸入（rù），因而发生涂料掉皮、掉屑或剥落而造成（chéng）机械粘砂。 

(8)模样（yàng）表面覆盖的面砂量不足，这（zhè）是常见的操作疏忽。 

(9)冷热材料(砂芯、砂型、芯撑、冷铁等)接触到一起（qǐ）。冷热材料（liào）相遇（yù），会（huì）使水分凝聚（jù）。水分能引起沸腾型机械粘砂（shā），同时（shí）大幅（fú）增加氧化物的生成速度，随后便会发生（shēng）金属氧化物的渗（shèn）入。这是产生机械粘砂的一般原（yuán）因（yīn），也是高（gāo）压造型（xíng）产生机械（xiè）粘（zhān）砂的主（zhǔ）要原因。 

8、金属成分

(1)易（yì）于形成流动（dòng）性好的（de）金属氧化物，流（liú）动性好的金属比表面（miàn）张力高或粘稠的金属（shǔ）更容易引起机械（xiè）粘砂。 

(2)合（hé）金中含（hán）有低熔点成分（fèn），如铅青铜（tóng）中的铅就容易引起机械粘砂。因为铅比母体金属温度还低很（hěn）多时仍然处于流动状态。 

(3)需（xū）要高温浇注的合金。由于合金流动性好（hǎo），容易产生机械粘砂。此外，因浇注温度高，加速了氧化物的生成（chéng）速度，故更具有形成氧化性机（jī）械粘砂的倾向。 

9、浇注

(1)浇注温度（dù）过高时，不（bú）但会使金属液流（liú）动性提高（gāo），还会使金（jīn）属液迅速氧化（huà），因而加（jiā）速了氧化性机械（xiè）粘砂的发（fā）生。 

(2)浇包抬（tái）得过（guò）高和上（shàng）箱（xiāng）过高一样，会形成过高的金属压头，促使金属或（huò）金属氧化物（wù）进入砂（shā）型的孔隙中。