机械粘砂又（yòu）称为金属液（yè）渗透粘砂，是由（yóu）液态金属（shǔ）或（huò）金属氧化物通过（guò）毛细管渗透或气相（xiàng）渗透方（fāng）式（shì）钻入型腔（qiāng）表面砂粒间（jiān）隙（xì），在铸件表面（miàn）形成（chéng）的金属和砂粒机械混合的（de）粘附层。清铲粘砂（shā）层（céng）时可见金属光（guāng）泽。机械粘砂表（biǎo）面（miàn）呈海（hǎi）绵状，牢（láo）固地粘附在（zài）铸件（jiàn）表面，多发生在砂型和砂芯表（biǎo）面（miàn）受热作用强烈（liè）及砂型（xíng）紧实度低的部位，如浇冒口附近、铸件厚大截面、内角和（hé）凹槽处。

机械粘砂不仅（jǐn）影响铸造铸件的外（wài）观质量，甚至引起报废，因此对铸（zhù）件的机械粘（zhān）砂（shā）必须引起足够的重视（shì），以提高产品成品率。笔者结合多年的生产实践经验并参阅（yuè）有关资（zī）料（liào），谈谈（tán）铸件机械粘砂的产生原因及其防止措施。

1、铸件和模样设计

如果（guǒ）铸件和模样的（de）结（jié）构（gòu）会使砂型具有尖角、悬伸或突出的形状，或具有扁薄的（de）砂台或（huò）砂（shā）芯，则这种设计（jì）会促进机械（xiè）粘砂产生。因为（wéi）这（zhè）类结构的铸件会使砂型、砂芯局部热量（liàng）集中，其正常的性能受到破坏（huài），砂型、砂芯表面提前溃散，熔（róng）融金属或金属氧化物易于渗入而产生机械（xiè）粘砂。对此，可在热量集中的（de）部位采用特殊砂（shā）型，如锆砂或橄榄石砂，以提高其长时间受热或受高（gāo）温（wēn）辐照的能力。 

2、模样

 (1)模样的工艺（yì）设计不良（liáng），使砂型舂不紧实或紧实度不匀（yún），会造成型腔表面粗糙或疏松，对产生机械粘砂有直接影响。模样的工艺设计常出现以下错误： 

一是分模面选择不当，致使上型过（guò）高，或在砂型（xíng）中（zhōng）形成很深的（de）型腔。 

二是模样在模（mó）底板上的位置布置不当（dāng），使（shǐ）凹陷处难于舂（chōng）实，这可（kě）能是由于模样距箱壁太近，或模样排列过密所致。由于模（mó）样排列过（guò）于拥挤，会引起（qǐ）铸（zhù）件产生胀砂（shā），即使（shǐ）没有明显的胀砂，也会发生机械粘砂。由于产生缺（quē）陷的（de）根源相同，机械粘砂和胀砂会出现在同一个（gè）铸（zhù）件（jiàn）上（shàng）。 

三（sān）是直浇（jiāo）道、冒口和横浇道的位置布置不当，会出现不（bú）易舂实（shí）的凹陷部位，这与浇冒口系统的布局（jú）有关。 

四是起（qǐ）模斜度<1.5°时，即使整个砂型的紧实度合适，也会（huì）使（shǐ）砂型表面撕裂，易于使金（jīn）属（shǔ）或金属（shǔ）氧（yǎng）化物渗入。 

 (2)模样的工艺结构不良，导（dǎo）致金属液静（jìng）压力过高（gāo）。由（yóu）于（yú）静压力的增高（gāo），砂型的（de）负荷也（yě）就加重，因此（cǐ）需要（yào）采用特殊的砂型或更紧实的造型方法，以抵挡金属液对砂型的渗透压力。 

3、砂箱

砂箱的设计及构造不合理（lǐ），致使砂型紧实度不匀或（huò）舂砂过（guò）软。 

产生这些问（wèn）题的一般（bān）原因如下（xià）： 

 (1)箱带的位置不（bú）当，妨碍（ài）某些凹陷部位的舂实，因而导致砂型局（jú）部（bù）过软，引起胀砂（shā）或机械（xiè）粘砂。 

 (2)因砂箱太小（xiǎo）造（zào）成舂砂不实。 

 (3)箱（xiāng）带位置（zhì）不当，使直浇道（dào）和（hé）冒口不（bú）能放（fàng）在合适的位置上，以致（zhì）冒（mào）口或直（zhí）浇道与模（mó）样间的型砂舂不紧实。又（yòu）因该处必然造成热量（liàng）集中（zhōng），使机械粘砂更为严重（chóng）。因（yīn）此，如直浇道或冒（mào）口的位置不（bú）能改变（biàn），则必须将箱带（dài）割（gē）去一块或整个去掉。 

 (4)上箱过高。机械粘砂通常与型腔表面的抗渗透能力（lì）及金属液的静（jìng）压（yā）力有关，金（jīn）属液（yè）压力的（de）大小，与金属的密（mì）度和上箱高度有关（guān）。如从铸件补缩需要出发，上箱应有一定（dìng）高度（dù），但（dàn）型砂（shā）性能（néng）也一定要随之加（jiā）以改善。 

4、浇（jiāo）冒口系统

 (1)浇冒口（kǒu）的位置不当导致（zhì）砂型局部（bù）过（guò）热，从而促（cù）使型腔（qiāng）表面过（guò）早毁（huǐ）坏，金属液或（huò）在高温下（xià）形成的金属（shǔ）氧化物就更容易渗入（rù）型（xíng）腔表面（miàn）。 

这类（lèi）情况较典型的例子有（yǒu）下列几种: 

第yi，直浇道或冒口距型面过近，形成一个热节区（qū），这（zhè）一热节（jiē）区的砂型如（rú）未舂实，则机械粘砂缺陷就会十分严（yán）重。 

第二，在一定的（de）型腔表面上（shàng）流过的金属液过（guò）多（duō），会把型面加热到（dào）足以（yǐ）毁坏的程（chéng）度。如果型腔中（zhōng）初期凝固的硬（yìng）壳被后（hòu）来流入的金属（shǔ）液重熔（róng），则粘（zhān）砂就更为（wéi）严（yán）重。 

第三，在浇（jiāo）注时，凡能造成金属液压力过高的任何因素，均可（kě）能导（dǎo）致铸（zhù）件产生机械粘砂。当金属液不仅压力高，而且（qiě）温度也（yě）高时，情况尤（yóu）为严重。 

 (2)直浇道、横浇（jiāo）道和内（nèi）浇道的截面比例不当，使金（jīn）属液在浇注时不断受到（dào）氧化，增加了（le）金属氧（yǎng）化（huà）物的数量，并导致对型（xíng）砂的助熔作用（yòng）。在浇注（zhù）过程中，浇注系统应始终充（chōng）满金属液，否则，在浇注系统中的任何部位均能使金属液受到氧化。 

 (3)冒（mào）口颈（jǐng）尺寸过大，将造成其周围型砂过热（rè），这是（shì）一个较为普（pǔ）遍的问题（tí）。这一问题常是由于冒口（kǒu）颈太长引起的，为了使冒口（kǒu）颈中金属液不致过早凝固，就不得（dé）不加大（dà）颈（jǐng）部尺寸。如果因为冒口颈设计不当导致补（bǔ）缩不到，那么zui好（hǎo）是缩短冒口（kǒu）颈，以防（fáng）止凝固，而不是加大其尺寸（cùn）。尺（chǐ）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）设计不当，以致浇注时卷入空（kōng）气造（zào）成金属液氧化，这通常是由于湍流引起的，随着金属液表面氧（yǎng）化膜的不断积累会引起机械（xiè）粘砂（shā）。 

5、型砂（shā）

 (1)原砂（shā）粒度分布不均匀，会造（zào）成砂型紧实度低，原砂的粒度分布（bù）对砂（shā）型的zui大紧实度有直接影响。 

 (2)型砂（shā）的流（liú）动（dòng）性和成型性差。 

 (3)壳型（xíng）砂上树（shù）脂（zhī）的（de）覆膜太（tài）薄，会使型壳的局部强度降低和局部砂粒未被树（shù）脂覆盖，往（wǎng）往由于这种简（jiǎn）单的原（yuán）因，使铸件发生（shēng）机械粘砂。 

 (4)铸（zhù）型的透气（qì）性过（guò）高（gāo），这是型砂颗粒太（tài）粗的（de）另（lìng）一种（zhǒng）反映（yìng）。透气性和紧实度是相互影响的两（liǎng）个因素。紧（jǐn）实度低则（zé）透气性好（hǎo），反之亦然。 

 (5)型砂（shā）中碳素（sù）材料（liào）或脱氧物（wù）质不足，会产（chǎn）生过多的金属（shǔ）氧（yǎng）化物，使氧化物湿润砂粒而易于渗入。 

6、制芯（xīn）

 (1)未刷涂料砂（shā）芯的砂（shā）粒太（tài）粗或粒度分布不（bú）佳，与原砂粒度分布不均匀一（yī）样（yàng），对（duì）产生机械粘砂有影响。 

 (2)砂芯未舂实，与砂型未舂实的（de）性（xìng）质一样，对机（jī）械粘砂（shā）有重大影响。 

 (3)砂芯（xīn）表面粗糙（cāo）或多孔，会引起机（jī）械粘砂。熔融金（jīn）属或金属氧化（huà）物浸润了这种粗糙的或多孔的表面后就会渗入砂芯。 

 (4)砂芯在（zài）储存期（qī）间吸湿。对砂芯来说，水分过多更为麻烦。因为砂芯（xīn）水分过多不易察觉。有的砂芯（xīn）看上去像是干（gàn）的，但（dàn）实际上其水分（fèn）仍（réng）然很高。 

 (5)砂芯在搬运时（shí）操作不（bú）慎（shèn），或在涂料尚处于湿态时搬运而招致破损或（huò）擦伤涂（tú）层。其后（hòu）果（guǒ）是（shì）造成砂（shā）芯上的涂料不够，以致不能（néng）阻止（zhǐ）金属或金属氧化物渗入砂芯。涂料破损处就好像在砂芯上（shàng）开了一个出气孔（kǒng）一样，造成金属液沸腾而产生（shēng）机械（xiè）粘砂。 

 (6)砂芯涂料（liào）浸入太浅，会直接引（yǐn）起（qǐ）机械粘（zhān）砂。 

 (7)砂芯（xīn）涂料的高温强度低（dī）。由于涂料中（zhōng）的粘土不足，或是溶剂（jì）太多，以致粘（zhān）结剂含量（liàng）减少，造（zào）成涂料高（gāo）温强（qiáng）度（dù）降低而引起机械粘砂。 

 (8)芯砂混制不（bú）良，使砂芯个别部（bù）位强（qiáng）度过低，在浇注时造成崩（bēng）落，因而产（chǎn）生机械（xiè）粘砂。 

 (9)砂芯清扫和修整不良时，会直接（jiē）造（zào）成（chéng）机（jī）械粘砂。对砂芯加强检验，这类缺陷是应该（gāi）能够避（bì）免的。 

 (10)砂芯（xīn）在浸、喷涂料后未再次烘干。与砂芯在砂型中吸湿返潮（cháo）一样，涂层不干（gàn）极易发生剥落与掉皮。 

 (11)芯盒不（bú）干净，会使芯砂粘（zhān）附在芯盒上，造成砂芯表面粗糙。质量（liàng）优良的砂（shā）芯有致（zhì）密的表面层（céng），芯盒不干净就得不到具有致密表面（miàn）层的优质砂芯。 

7、造型

 (1)舂砂松软和紧（jǐn）实度不均匀。在大多数情况下（xià），舂砂紧实和紧实度（dù）均匀（yún）同（tóng）样重要（yào）。然而，有时紧实度（dù）不均（jun1）匀比砂型整体松软的危害更大。 

 (2)砂型修补不良。砂（shā）型（xíng）修补面粗糙疏松（sōng），会（huì）引起机械粘（zhān）砂;修型（xíng）过度（dù）或（huò）修补部位水（shuǐ）分过高（gāo），也（yě）会（huì）造成金属液沸腾而引起机械粘砂。 

 (3)补砂不良（liáng）的（de）部位毛糙、疏（shū）松，会发生机械粘砂。 

 (4)砂型涂料不匀或不足。 

 (5)表干型的（de）涂料干燥不匀（yún）或未充分（fèn）烘干。 

 (6)脱模液用（yòng）量过多会削（xuē）弱砂型表（biǎo）面强（qiáng）度，促成金属液沸腾（téng）而产（chǎn）生铸件机械粘砂。 

 (7)砂型涂料的波美度太（tài）低，涂料就会被（bèi）砂型吸（xī）入，因（yīn）而发（fā）生涂（tú）料掉皮、掉屑或剥落而造成机械（xiè）粘（zhān）砂。 

 (8)模样（yàng）表面（miàn）覆盖的面砂（shā）量（liàng）不足，这是（shì）常见的操作疏忽。 

 (9)冷热材料（liào）(砂芯、砂型（xíng）、芯撑、冷铁（tiě）等)接触（chù）到一起。冷热（rè）材料相遇，会使水分（fèn）凝聚。水分能引（yǐn）起沸腾型机械粘砂，同时大幅增（zēng）加氧（yǎng）化物的生成速度，随后便会发生金属氧化物的渗入。这是产（chǎn）生机械（xiè）粘砂（shā）的一般（bān）原因，也（yě）是高（gāo）压造型产生机械粘（zhān）砂（shā）的主要原（yuán）因。 

8、金属成分

 (1)易（yì）于形成（chéng）流（liú）动性好的金属氧化物，流动性好的金属比（bǐ）表面（miàn）张力高或粘稠（chóu）的金（jīn）属更容易（yì）引起机械粘砂。 

 (2)合金中含（hán）有低熔点成分（fèn），如铅（qiān）青铜中（zhōng）的铅就容易引起机械粘砂。因为铅（qiān）比母体金属温度还低很多（duō）时仍然处于流动状（zhuàng）态。 

 (3)需（xū）要高温浇（jiāo）注的合金。由（yóu）于合金流动性（xìng）好（hǎo），容（róng）易产（chǎn）生机械粘砂。此外，因浇注温度高（gāo），加（jiā）速了氧化物的生成速度，故更具有形成氧化性机械（xiè）粘砂的倾向（xiàng）。 

9、浇注

 (1)浇注（zhù）温（wēn）度过高时，不但会使金（jīn）属液（yè）流动性提高，还（hái）会使（shǐ）金属液迅速氧化，因（yīn）而加（jiā）速（sù）了（le）氧化性机械粘砂的发生（shēng）。 

 (2)浇（jiāo）包（bāo）抬得过高和上（shàng）箱（xiāng）过高一样，会（huì）形成过高的金属压（yā）头，促使金（jīn）属或金属氧化（huà）物进入砂（shā）型的孔（kǒng）隙（xì）中。