鑄造件粘砂怎么產(chǎn)生的,怎么防止鑄造件粘砂? 

粘砂是鑄件上最常見(jiàn)的缺陷之一。事實(shí)上，許多鑄造廠(chǎng)都能遇到這種缺陷。這一缺陷的共同性或許解釋了你經(jīng)常收到的過(guò)于簡(jiǎn)單化的回答。很可能，你被解釋說(shuō)砂型內出現了裂隙是出現粘砂的主要原因，實(shí)際上，這是很對的。然而，或許很少有人正確理解為什么這些裂隙會(huì )形成，如何防止它。

給砂型涂涂料是眾所周知的防止粘砂缺陷的方法。毋容置疑，之前你就聽(tīng)說(shuō)過(guò)。非常關(guān)鍵的是要認識究竟是什么制造出了好的涂料。流變性（研究人員經(jīng)常使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)）解釋了好涂料和差涂料的區別。簡(jiǎn)言之，流變性是表示流體以及固態(tài)物質(zhì)流動(dòng)性的測量結果。

現在，非常重要的是要問(wèn)“什么是流動(dòng)性？”這是一個(gè)描述影響液體以及固體成分形變的術(shù)語(yǔ)。物質(zhì)的變形本質(zhì)上是對一定作用力的反應。

機械粘砂又稱(chēng)為金屬液滲透粘砂，是由液態(tài)金屬或金屬氧化物通過(guò)毛細管滲透或氣相滲透方式鉆入型腔表面砂粒間隙，在鑄件表面形成的金屬和砂粒機械混合的粘附層。清鏟粘砂層時(shí)可見(jiàn)金屬光澤。機械粘砂表面呈海綿狀，牢固地粘附在鑄件表面，多發(fā)生在砂型和砂芯表面受熱作用強烈及砂型緊實(shí)度低的部位，如澆冒口附近、鑄件厚大截面、內角和凹槽處。 

   機械粘砂不僅影響鑄造鑄件的外觀(guān)質(zhì)量，甚至引起報廢，因此對鑄件的機械粘砂必須引起足夠的重視，以提高產(chǎn)品成品率。筆者結合多年的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗并參閱有關(guān)資料，談?wù)勮T件機械粘砂的產(chǎn)生原因及其防止措施。 

1、鑄件和模樣設計

   如果鑄件和模樣的結構會(huì )使砂型具有尖角、懸伸或突出的形狀，或具有扁薄的砂臺或砂芯，則這種設計會(huì )促進(jìn)機械粘砂產(chǎn)生。因為這類(lèi)結構的鑄件會(huì )使砂型、砂芯局部熱量集中，其正常的性能受到破壞，砂型、砂芯表面提前潰散，熔融金屬或金屬氧化物易于滲入而產(chǎn)生機械粘砂。對此，可在熱量集中的部位采用特殊砂型，如鋯砂或橄欖石砂，以提高其長(cháng)時(shí)間受熱或受高溫輻照的能力。 

2、模樣

(1)模樣的工藝設計不良，使砂型舂不緊實(shí)或緊實(shí)度不勻，會(huì )造成型腔表面粗糙或疏松，對產(chǎn)生機械粘砂有直接影響。模樣的工藝設計常出現以下錯誤： 

a.分模面選擇不當，致使上型過(guò)高，或在砂型中形成很深的型腔。 

b.模樣在模底板上的位置布置不當，使凹陷處難于舂實(shí)，這可能是由于模樣距箱壁太近，或模樣排列過(guò)密所致。由于模樣排列過(guò)于擁擠，會(huì )引起鑄件產(chǎn)生脹砂，即使沒(méi)有明顯的脹砂，也會(huì )發(fā)生機械粘砂。由于產(chǎn)生缺陷的根源相同，機械粘砂和脹砂會(huì )出現在同一個(gè)鑄件上。 

c.直澆道、冒口和橫澆道的位置布置不當，會(huì )出現不易舂實(shí)的凹陷部位，這與澆冒口系統的布局有關(guān)。 

d.起模斜度<1.5°時(shí)，即使整個(gè)砂型的緊實(shí)度合適，也會(huì )使砂型表面撕裂，易于使金屬或金屬氧化物滲入。 

(2)模樣的工藝結構不良，導致金屬液靜壓力過(guò)高。由于靜壓力的增高，砂型的負荷也就加重，因此需要采用特殊的砂型或更緊實(shí)的造型方法，以抵擋金屬液對砂型的滲透壓力。 

3、砂箱

砂箱的設計及構造不合理，致使砂型緊實(shí)度不勻或舂砂過(guò)軟。產(chǎn)生這些問(wèn)題的一般原因如下： 

(1)箱帶的位置不當，妨礙某些凹陷部位的舂實(shí)，因而導致砂型局部過(guò)軟，引起脹砂或機械粘砂。 

(2)因砂箱太小造成舂砂不實(shí)。 

(3)箱帶位置不當，使直澆道和冒口不能放在合適的位置上，以致冒口或直澆道與模樣間的型砂舂不緊實(shí)。又因該處必然造成熱量集中，使機械粘砂更為嚴重。因此，如直澆道或冒口的位置不能改變，則必須將箱帶割去一塊或整個(gè)去掉。 

(4)上箱過(guò)高。機械粘砂通常與型腔表面的抗滲透能力及金屬液的靜壓力有關(guān)，金屬液壓力的大小，與金屬的密度和上箱高度有關(guān)。如從鑄件補縮需要出發(fā)，上箱應有一定高度，但型砂性能也一定要隨之加以改善。 

4、澆冒口系統

(1)澆冒口的位置不當導致砂型局部過(guò)熱，從而促使型腔表面過(guò)早毀壞，金屬液或在高溫下形成的金屬氧化物就更容易滲入型腔表面。這類(lèi)情況較典型的例子有下列幾種: 

第一，直澆道或冒口距型面過(guò)近，形成一個(gè)熱節區，這一熱節區的砂型如未舂實(shí)，則機械粘砂缺陷就會(huì )十分嚴重。 

第二，在一定的型腔表面上流過(guò)的金屬液過(guò)多，會(huì )把型面加熱到足以毀壞的程度。如果型腔中初期凝固的硬殼被后來(lái)流入的金屬液重熔，則粘砂就更為嚴重。 

第三，在澆注時(shí)，凡能造成金屬液壓力過(guò)高的任何因素，均可能導致鑄件產(chǎn)生機械粘砂。當金屬液不僅壓力高，而且溫度也高時(shí)，情況尤為嚴重。 

(2)直澆道、橫澆道和內澆道的截面比例不當，使金屬液在澆注時(shí)不斷受到氧化，增加了金屬氧化物的數量，并導致對型砂的助熔作用。在澆注過(guò)程中，澆注系統應始終充滿(mǎn)金屬液，否則，在澆注系統中的任何部位均能使金屬液受到氧化。 

(3)冒口頸尺寸過(guò)大，將造成其周?chē)蜕斑^(guò)熱，這是一個(gè)較為普遍的問(wèn)題。這一問(wèn)題常是由于冒口頸太長(cháng)引起的，為了使冒口頸中金屬液不致過(guò)早凝固，就不得不加大頸部尺寸。如果因為冒口頸設計不當導致補縮不到，那么最好是縮短冒口頸，以防止凝固，而不是加大其尺寸。尺寸較小的冒口頸，可以減少砂型受熱。 

(4)澆口杯或直澆道設計不當，以致澆注時(shí)卷入空氣造成金屬液氧化，這通常是由于湍流引起的，隨著(zhù)金屬液表面氧化膜的不斷積累會(huì )引起機械粘砂。 

5、型砂

(1)原砂粒度分布不均勻，會(huì )造成砂型緊實(shí)度低，原砂的粒度分布對砂型的最大緊實(shí)度有直接影響。 

(2)型砂的流動(dòng)性和成型性差。 

(3)殼型砂上樹(shù)脂的覆膜太薄，會(huì )使型殼的局部強度降低和局部砂粒未被樹(shù)脂覆蓋，往往由于這種簡(jiǎn)單的原因，使鑄件發(fā)生機械粘砂。 

(4)鑄型的透氣性過(guò)高，這是型砂顆粒太粗的另一種反映。透氣性和緊實(shí)度是相互影響的兩個(gè)因素。緊實(shí)度低則透氣性好，反之亦然。 

(5)型砂中碳素材料或脫氧物質(zhì)不足，會(huì )產(chǎn)生過(guò)多的金屬氧化物，使氧化物濕潤砂粒而易于滲入。 

6、制芯

(1)未刷涂料砂芯的砂粒太粗或粒度分布不佳，與原砂粒度分布不均勻一樣，對產(chǎn)生機械粘砂有影響。 

(2)砂芯未舂實(shí)，與砂型未舂實(shí)的性質(zhì)一樣，對機械粘砂有重大影響。 

(3)砂芯表面粗糙或多孔，會(huì )引起機械粘砂。熔融金屬或金屬氧化物浸潤了這種粗糙的或多孔的表面后就會(huì )滲入砂芯。 

(4)砂芯在儲存期間吸濕。對砂芯來(lái)說(shuō)，水分過(guò)多更為麻煩。因為砂芯水分過(guò)多不易察覺(jué)。有的砂芯看上去像是干的，但實(shí)際上其水分仍然很高。 

(5)砂芯在搬運時(shí)操作不慎，或在涂料尚處于濕態(tài)時(shí)搬運而招致破損或擦傷涂層。其后果是造成砂芯上的涂料不夠，以致不能阻止金屬或金屬氧化物滲入砂芯。涂料破損處就好像在砂芯上開(kāi)了一個(gè)出氣孔一樣，造成金屬液沸騰而產(chǎn)生機械粘砂。 

(6)砂芯涂料浸入太淺，會(huì )直接引起機械粘砂。 

(7)砂芯涂料的高溫強度低。由于涂料中的粘土不足，或是溶劑太多，以致粘結劑含量減少，造成涂料高溫強度降低而引起機械粘砂。 

(8)芯砂混制不良，使砂芯個(gè)別部位強度過(guò)低，在澆注時(shí)造成崩落，因而產(chǎn)生機械粘砂。 

(9)砂芯清掃和修整不良時(shí)，會(huì )直接造成機械粘砂。對砂芯加強檢驗，這類(lèi)缺陷是應該能夠避免的。 

(10)砂芯在浸、噴涂料后未再次烘干。與砂芯在砂型中吸濕返潮一樣，涂層不干極易發(fā)生剝落與掉皮。 

(11)芯盒不干凈，會(huì )使芯砂粘附在芯盒上，造成砂芯表面粗糙。質(zhì)量?jì)?yōu)良的砂芯有致密的表面層，芯盒不干凈就得不到具有致密表面層的優(yōu)質(zhì)砂芯。 

7、造型

(1)舂砂松軟和緊實(shí)度不均勻。在大多數情況下，舂砂緊實(shí)和緊實(shí)度均勻同樣重要。然而，有時(shí)緊實(shí)度不均勻比砂型整體松軟的危害更大。 

(2)砂型修補不良。砂型修補面粗糙疏松，會(huì )引起機械粘砂;修型過(guò)度或修補部位水分過(guò)高，也會(huì )造成金屬液沸騰而引起機械粘砂。 

(3)補砂不良的部位毛糙、疏松，會(huì )發(fā)生機械粘砂。 

(4)砂型涂料不勻或不足。 

(5)表干型的涂料干燥不勻或未充分烘干。 

(6)脫模液用量過(guò)多會(huì )削弱砂型表面強度，促成金屬液沸騰而產(chǎn)生鑄件機械粘砂。 

(7)砂型涂料的波美度太低，涂料就會(huì )被砂型吸入，因而發(fā)生涂料掉皮、掉屑或剝落而造成機械粘砂。 

(8)模樣表面覆蓋的面砂量不足，這是常見(jiàn)的操作疏忽。 

(9)冷熱材料(砂芯、砂型、芯撐、冷鐵等)接觸到一起。冷熱材料相遇，會(huì )使水分凝聚。水分能引起沸騰型機械粘砂，同時(shí)大幅增加氧化物的生成速度，隨后便會(huì )發(fā)生金屬氧化物的滲入。這是產(chǎn)生機械粘砂的一般原因，也是高壓造型產(chǎn)生機械粘砂的主要原因。 

8、金屬成分

(1)易于形成流動(dòng)性好的金屬氧化物，流動(dòng)性好的金屬比表面張力高或粘稠的金屬更容易引起機械粘砂。 

(2)合金中含有低熔點(diǎn)成分，如鉛青銅中的鉛就容易引起機械粘砂。因為鉛比母體金屬溫度還低很多時(shí)仍然處于流動(dòng)狀態(tài)。 

(3)需要高溫澆注的合金。由于合金流動(dòng)性好，容易產(chǎn)生機械粘砂。此外，因澆注溫度高，加速了氧化物的生成速度，故更具有形成氧化性機械粘砂的傾向。 

9、澆注 

(1)澆注溫度過(guò)高時(shí)，不但會(huì )使金屬液流動(dòng)性提高，還會(huì )使金屬液迅速氧化，因而加速了氧化性機械粘砂的發(fā)生。 

(2)澆包抬得過(guò)高和上箱過(guò)高一樣，會(huì )形成過(guò)高的金屬壓頭，促使金屬或金屬氧化物進(jìn)入砂型的孔隙中。

流變性差就造成涂層厚度不夠，滴狀涂料，涂料流痕，需要長(cháng)的干燥時(shí)間，不均勻性和芯頭問(wèn)題。最終，非常重要的是相信涂料供應商有很強的研發(fā)能力和確實(shí)可靠的技術(shù)服務(wù)。這樣的供應商能保證你獲得的涂料有理想的流變性，滿(mǎn)足你的需要。

粘砂可能由于下列影響因素產(chǎn)生：

a.造型材料顆粒尺寸太大，分布范圍太寬；

b.粘結劑比例太低，形成光亮碳的材料含量太低；

c.鑄件成分中不利的化學(xué)成分以及澆鑄溫度和金屬液靜壓力過(guò)高；

d.砂型和砂芯的緊實(shí)度不夠，緊實(shí)度不均勻；

e.澆鑄系統不合理，造成砂型和砂芯有些部分過(guò)渡過(guò)熱。