机械粘砂（shā）又（yòu）称为金属液（yè）渗透粘砂，是由液态金属或金（jīn）属氧化物通过毛细管渗透或气相渗透方式钻（zuàn）入型腔（qiāng）表面砂粒间隙，在铸件表面（miàn）形成的金属和砂（shā）粒机械混（hún）合的（de）粘附（fù）层。清铲粘砂层时可见金属光泽。机械粘砂表（biǎo）面呈海绵状，牢固地粘附在铸件（jiàn）表面，多发生在砂型和砂芯表面受热作用强（qiáng）烈及砂型紧实（shí）度低的部位，如浇冒口附近、铸（zhù）件厚（hòu）大截面、内角和凹槽处。

机械粘砂不仅影响铸造铸件（jiàn）的外观质量，甚至引起报废（fèi），因此（cǐ）对（duì）铸件的机械粘砂必须引起足够的重视，以提高产（chǎn）品成品（pǐn）率。笔者结合多年的生产实践经（jīng）验（yàn）并参阅（yuè）有关资料，谈（tán）谈铸件机（jī）械粘砂的产生原因及其防止措施。 

1、铸件和模样设计（jì）

如果铸（zhù）件和模样的结构会使砂型具有尖角、悬伸或突出的（de）形状（zhuàng），或（huò）具（jù）有扁（biǎn）薄的砂台（tái）或（huò）砂芯，则这种设（shè）计会促进机械（xiè）粘砂产生。因为这类结构的铸件会使砂（shā）型、砂芯局部热量集中，其正常的性能受到破（pò）坏，砂型（xíng）、砂（shā）芯表面提前溃散，熔融金属或金（jīn）属氧化物易（yì）于渗（shèn）入而产生机械粘（zhān）砂。对此，可（kě）在热量集中的部位采用特殊（shū）砂型，如（rú）锆（gào）砂或（huò）橄榄石砂，以提（tí）高（gāo）其（qí）长时间受热或（huò）受高温辐照的（de）能力（lì）。 

2、模样

 (1)模（mó）样的工（gōng）艺设（shè）计不良，使砂（shā）型（xíng）舂不紧实或紧实度不匀，会造（zào）成型腔表面粗（cū）糙或（huò）疏松，对产生机械粘（zhān）砂有直接（jiē）影响（xiǎng）。模样的工艺设计（jì）常出现以下（xià）错误： 

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

②模样（yàng）在模底板上的位置布置不当（dāng），使凹陷处难于舂（chōng）实，这可能是（shì）由（yóu）于模样距箱壁太近，或模样排列过密所致。由于模样排列过于拥挤（jǐ），会引起铸件（jiàn）产生胀砂，即使没有明显（xiǎn）的胀砂，也会发生机械（xiè）粘砂。由于产生缺（quē）陷（xiàn）的根源相同（tóng），机械粘砂和胀砂会（huì）出现在同一个铸件上。 

③直浇道、冒（mào）口和横浇道的位置布置不当，会出（chū）现不易（yì）舂实的凹陷部位（wèi），这与浇冒口系统（tǒng）的布（bù）局（jú）有（yǒu）关。 

④起模斜（xié）度（dù）<1.5°时，即使整个砂型（xíng）的紧实度合（hé）适，也会使砂型表（biǎo）面撕裂，易于使金属或金属氧化物（wù）渗入。 

(2)模样的工艺（yì）结构不（bú）良，导致（zhì）金（jīn）属液静压力过高。由于静压力的增高，砂型的负荷也就加重，因此（cǐ）需要（yào）采用特殊的砂型或更紧实的（de）造型方法，以（yǐ）抵挡（dǎng）金属液对砂型的（de）渗透压（yā）力。 

3、砂（shā）箱（xiāng）

砂箱的设计及构造（zào）不合（hé）理，致使砂型紧（jǐn）实度不匀或（huò）舂砂过软。 

产生这些（xiē）问题（tí）的一般原因如下： 

(1)箱带（dài）的位置（zhì）不当，妨碍某些（xiē）凹陷部位的舂实，因而导致（zhì）砂型局部过软，引起胀砂或机械（xiè）粘砂。 

(2)因砂箱太小造成（chéng）舂砂不实。 

(3)箱带（dài）位置不（bú）当，使直浇道和冒口不能放在合适的位置（zhì）上（shàng），以致冒口或直浇道与模样（yàng）间的型砂舂不紧（jǐn）实。又因该处必然造成热量（liàng）集（jí）中，使机械粘（zhān）砂更为严重。因（yīn）此（cǐ），如直浇道或冒口的位置不（bú）能改变，则必须将箱带割去一块或整个（gè）去掉（diào）。 

(4)上箱过高。机械粘砂通常与型腔表面的抗渗（shèn）透能力（lì）及金属液的（de）静压力有关，金属液压力的大小，与金属的密（mì）度和（hé）上箱高（gāo）度（dù）有关。如从（cóng）铸（zhù）件补缩需要出发，上（shàng）箱应有一定高（gāo）度，但型砂性能也一定要随之加以改善。 

4、浇冒口系统

(1)浇冒口的（de）位（wèi）置不当导致（zhì）砂型局部（bù）过热，从而促使（shǐ）型（xíng）腔表（biǎo）面过早毁坏，金属液或在高温下形成的金（jīn）属（shǔ）氧化物（wù）就更容（róng）易渗（shèn）入型腔表面。 

这类情况（kuàng）较典（diǎn）型的例子有下列几种: 

第yi，直浇道或（huò）冒（mào）口距型面过近，形成（chéng）一（yī）个热（rè）节区，这（zhè）一热节区的砂型（xíng）如未舂（chōng）实，则机械粘砂缺陷就（jiù）会十分严重。 

第二，在一定（dìng）的（de）型腔表面上（shàng）流（liú）过的金属（shǔ）液过多，会把型面加热到足以毁坏的程度。如果型腔中（zhōng）初期凝固的硬壳被（bèi）后来（lái）流入（rù）的金属（shǔ）液重（chóng）熔，则粘砂就（jiù）更（gèng）为严重。 

第（dì）三（sān），在（zài）浇注时，凡能造成金属液压力过高的任何因素，均可能导致铸件（jiàn）产生机械（xiè）粘砂。当金属液不仅（jǐn）压力高，而且温度也高时，情况尤为严重。 

(2)直浇道、横浇道（dào）和内浇（jiāo）道（dào）的截（jié）面比例不当，使金（jīn）属液（yè）在浇注时（shí）不断受到（dào）氧化，增加了金（jīn）属氧（yǎng）化（huà）物的数（shù）量，并导致对型砂的助（zhù）熔作用。在浇注过（guò）程中，浇注（zhù）系统应始终（zhōng）充满金属液，否则，在浇注系统中（zhōng）的任何部位均能使金属液受到（dào）氧化。 

(3)冒口颈（jǐng）尺寸过大，将造成其（qí）周（zhōu）围型（xíng）砂过热，这是一个较（jiào）为普（pǔ）遍的问题。这（zhè）一问题（tí）常（cháng）是由于冒口颈太长引起的，为了使冒口颈中金属液不致过（guò）早凝固，就不得不加大颈部尺（chǐ）寸。如果因（yīn）为冒口颈设（shè）计不当（dāng）导致补缩不到（dào），那么zui好是缩短冒口颈，以防止（zhǐ）凝固，而不（bú）是加大（dà）其尺（chǐ）寸。尺寸较小的冒口颈，可以减（jiǎn）少砂型受（shòu）热（rè）。 

(4)浇口（kǒu）杯或直浇（jiāo）道设计不当，以致浇注（zhù）时卷入空（kōng）气造成金（jīn）属（shǔ）液氧化，这通常是由于（yú）湍流引起的，随（suí）着金属液表（biǎo）面氧（yǎng）化膜的不断积累（lèi）会引起机械粘砂。 

5、型砂（shā）

(1)原砂粒度分布不均（jun1）匀，会（huì）造（zào）成砂型紧（jǐn）实（shí）度低，原砂的粒度分布对砂型的zui大（dà）紧实度（dù）有（yǒu）直接影响。 

(2)型砂的流动（dòng）性（xìng）和成型性差。 

(3)壳型砂上树脂的覆膜（mó）太薄，会使型壳的（de）局（jú）部强度降低和局部砂粒未被（bèi）树脂（zhī）覆盖（gài），往往由于这种简单（dān）的原因（yīn），使铸（zhù）件发生（shēng）机（jī）械（xiè）粘砂。 

(4)铸型的透气性（xìng）过高，这是（shì）型砂颗粒太粗的另一种反映。透气（qì）性和紧实（shí）度是相互影响的（de）两（liǎng）个因素。紧（jǐn）实度低则透气性好，反之亦然。 

(5)型砂中碳素（sù）材料或（huò）脱氧（yǎng）物质（zhì）不足，会（huì）产生过多（duō）的金（jīn）属氧（yǎng）化物，使氧化物（wù）湿润砂粒而易于渗入。

6、制（zhì）芯

(1)未（wèi）刷涂料砂芯的砂粒太粗或粒（lì）度（dù）分布不（bú）佳，与原砂粒度（dù）分（fèn）布不（bú）均（jun1）匀一样，对产生机械粘砂（shā）有影响。 

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

(3)砂芯表面粗糙或（huò）多（duō）孔，会引（yǐn）起机械粘砂。熔融金属或金属氧化物浸润了这种粗糙的（de）或多（duō）孔的表面后就会渗入砂芯。 

(4)砂芯在（zài）储存期间吸（xī）湿（shī）。对砂芯来说，水（shuǐ）分过多更（gèng）为麻（má）烦（fán）。因为砂芯水分过（guò）多（duō）不易察觉。有的砂（shā）芯（xīn）看（kàn）上（shàng）去（qù）像（xiàng）是干的，但实际上其水分仍然很高。 

(5)砂芯在搬运（yùn）时操作不慎，或（huò）在涂料尚处于湿态时搬运（yùn）而（ér）招致（zhì）破损或擦伤涂层。其（qí）后果是造成砂芯上的（de）涂料不够，以致（zhì）不能阻止金属或金（jīn）属氧（yǎng）化（huà）物渗入砂（shā）芯。涂料（liào）破损（sǔn）处就（jiù）好像在砂芯上开了一个（gè）出气孔一（yī）样，造成（chéng）金属液（yè）沸（fèi）腾而产生机械（xiè）粘砂（shā）。 

(6)砂（shā）芯涂（tú）料浸（jìn）入太（tài）浅，会直接引起机（jī）械粘砂。 

(7)砂芯涂料（liào）的高（gāo）温强度低（dī）。由于涂料中的（de）粘土不足，或是溶剂太多，以致粘结剂含量减少，造（zào）成涂料高温强度（dù）降低而引（yǐn）起机（jī）械粘（zhān）砂（shā）。 

(8)芯砂混（hún）制不（bú）良，使（shǐ）砂芯个别部位强度过低，在浇注时（shí）造成（chéng）崩落，因而产生机械粘砂（shā）。 

(9)砂芯（xīn）清扫（sǎo）和修整（zhěng）不良时，会直接造成机械粘砂。对砂芯加强（qiáng）检（jiǎn）验，这类缺陷是应该能（néng）够避免的（de）。 

(10)砂芯（xīn）在（zài）浸（jìn）、喷涂料后未（wèi）再次（cì）烘干。与（yǔ）砂芯在砂型（xíng）中吸湿返潮一样，涂层不干（gàn）极易发生剥落（luò）与（yǔ）掉皮。 

(11)芯盒（hé）不干净，会使（shǐ）芯砂粘（zhān）附在芯盒上，造成砂（shā）芯表面粗糙。质量优（yōu）良的砂芯有致密的表面（miàn）层，芯盒不干净（jìng）就得不到具有致（zhì）密表面层的优质（zhì）砂芯（xīn）。 

7、造型

(1)舂砂松软和（hé）紧（jǐn）实（shí）度不（bú）均匀。在大多数情况下（xià），舂砂紧实和紧（jǐn）实度均匀同样重要。然而，有时紧实度不均匀比砂型整体松软的危害（hài）更（gèng）大。 

(2)砂型（xíng）修（xiū）补不良。砂型修补面（miàn）粗糙疏松，会（huì）引起机（jī）械粘砂;修型过度或（huò）修补部位水分过高，也会造成金属液沸腾而引起（qǐ）机械粘砂。 

(3)补砂不良（liáng）的部位毛糙、疏松，会发生机械粘砂。 

(4)砂（shā）型（xíng）涂料不匀或不足（zú）。 

(5)表干型的涂料干燥不匀或未（wèi）充分烘干。 

(6)脱模（mó）液用量（liàng）过多会削（xuē）弱砂型（xíng）表面强（qiáng）度，促（cù）成（chéng）金（jīn）属液沸（fèi）腾而产生铸件机械粘砂。 

(7)砂型涂料的波美（měi）度（dù）太低，涂料就会（huì）被砂型吸入，因而发生涂（tú）料掉皮、掉屑或剥落而造成机械粘砂。 

(8)模样表面覆盖的面（miàn）砂量不足，这是常见的操作疏忽。 

(9)冷（lěng）热材料(砂（shā）芯（xīn）、砂型、芯撑、冷铁等)接触到一起。冷热材料相遇，会使水分凝（níng）聚。水分能引起沸腾型机械粘砂，同（tóng）时大（dà）幅增加氧化物的生（shēng）成（chéng）速度，随（suí）后便会发（fā）生金属氧化物的（de）渗入。这是（shì）产（chǎn）生机械粘（zhān）砂的一般原因，也是高压造（zào）型产（chǎn）生机械粘砂的主要原（yuán）因。 

8、金属（shǔ）成分

(1)易于形（xíng）成（chéng）流动（dòng）性好（hǎo）的金属氧（yǎng）化物，流动性好的金属比表面张力高或粘稠的金属（shǔ）更容易引起机械粘砂。 

(2)合金中含有低熔点成分，如铅青铜中的铅就容易引（yǐn）起（qǐ）机械粘砂（shā）。因为铅比母体金属温（wēn）度还低很多（duō）时仍然处于流（liú）动（dòng）状（zhuàng）态。 

(3)需要高温浇注（zhù）的合金。由（yóu）于合金流动性（xìng）好，容易产（chǎn）生机械粘砂。此外，因浇注温度高，加速了氧（yǎng）化物（wù）的生（shēng）成速度（dù），故更具有形成氧化性机械粘砂的倾向。 

9、浇（jiāo）注（zhù）

(1)浇注（zhù）温度过高时，不但会使金属（shǔ）液流动性提高，还会（huì）使金属（shǔ）液迅速氧化（huà），因而加（jiā）速（sù）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（yī）样，会形成过高的（de）金属压头，促使金属或金属（shǔ）氧化物进入砂型的孔隙中。