机械粘砂又称（chēng）为（wéi）金属液（yè）渗（shèn）透（tòu）粘（zhān）砂（shā），是由液态金（jīn）属（shǔ）或金属氧化（huà）物通过（guò）毛细管渗透或气相（xiàng）渗透方式（shì）钻入型腔表面砂（shā）粒间（jiān）隙，在铸件表面形成（chéng）的金（jīn）属（shǔ）和砂粒机械混合（hé）的粘附层。清（qīng）铲粘砂层时可见金属光泽。机械（xiè）粘砂表面呈（chéng）海绵（mián）状，牢固（gù）地粘附（fù）在铸件表面，多发生在砂型和砂芯表（biǎo）面受（shòu）热作用强（qiáng）烈及砂型紧实度低（dī）的部位（wèi），如浇冒口附近（jìn）、铸件厚大（dà）截面、内角和凹槽处。

机械粘砂不仅影响铸造（zào）铸件（jiàn）的外（wài）观质量，甚（shèn）至引（yǐn）起报废，因此对铸件（jiàn）的机械粘砂必（bì）须引起足够的重视，以提高产品（pǐn）成品率。笔者（zhě）结（jié）合（hé）多年的生产实践经验并参阅有关资料，谈谈铸件机械粘砂的产（chǎn）生原因及（jí）其（qí）防（fáng）止措施。 

1、铸（zhù）件和模样设计

如果铸件和（hé）模样的结构会使砂（shā）型具有尖角（jiǎo）、悬（xuán）伸或突出的（de）形状，或具有扁薄的（de）砂（shā）台或砂芯，则这种设计会促进机械粘（zhān）砂产（chǎn）生。因为这类结构的铸件会使（shǐ）砂型（xíng）、砂芯局部热量集中（zhōng），其（qí）正常的性（xìng）能（néng）受（shòu）到（dào）破坏（huài），砂型、砂芯表面提前溃散，熔融（róng）金属或金属氧化物（wù）易于渗入而产生机械粘砂。对此，可在热量集中的部位采用特殊砂（shā）型，如锆砂（shā）或橄榄石砂，以提高其长（zhǎng）时（shí）间受热或受高（gāo）温辐照的能力（lì）。 

2、模样

 (1)模样（yàng）的工（gōng）艺设计不（bú）良，使砂型舂不（bú）紧实或紧实（shí）度不匀，会造成型（xíng）腔表面粗糙或（huò）疏松，对产生机械粘砂有直（zhí）接影响。模样（yàng）的工艺设计（jì）常出（chū）现以下错误： 

①分模面选（xuǎn）择不当，致使上型过高，或在砂型中形成（chéng）很深的型腔。 

②模样在模底（dǐ）板上（shàng）的位置布（bù）置（zhì）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（mó）样排列过密所致。由于模样（yàng）排（pái）列过（guò）于拥挤，会（huì）引起（qǐ）铸件（jiàn）产生胀砂（shā），即使没有（yǒu）明显（xiǎn）的胀砂（shā），也（yě）会发生机械粘砂。由于产生缺（quē）陷的（de）根源相（xiàng）同，机械粘砂（shā）和胀砂会出现在同一个铸件上。 

③直（zhí）浇道、冒口（kǒu）和横浇道的位置布置不（bú）当，会出现不易舂实的凹陷（xiàn）部（bù）位（wèi），这与浇冒（mào）口系统的布局有关（guān）。 

④起模（mó）斜度<1.5°时（shí），即使整个砂型的紧（jǐn）实度合适，也会使砂型表面撕裂，易于使金属或金属（shǔ）氧化物（wù）渗入。 

(2)模（mó）样的工（gōng）艺结构不良，导致金属液静（jìng）压力过高。由于静（jìng）压力（lì）的增高，砂型的负荷也就加重，因此需要（yào）采用特殊的砂型或更紧实的造（zào）型方法（fǎ），以抵挡（dǎng）金（jīn）属液对砂型的渗透压力。 

3、砂箱

砂箱的（de）设计（jì）及构（gòu）造不（bú）合理，致使砂型（xíng）紧（jǐn）实度（dù）不匀或舂砂过软。 

产生这些（xiē）问题的一般原因如下： 

(1)箱带的（de）位置不当，妨碍某些（xiē）凹陷部位的（de）舂实，因而导致砂型局部过软（ruǎn），引起胀砂或机械粘砂（shā）。 

(2)因砂箱太小造成（chéng）舂砂不实。 

(3)箱带位置不当，使（shǐ）直浇道和（hé）冒口不能放在合适的位置上，以致冒（mào）口或（huò）直浇（jiāo）道与模样（yàng）间的型砂舂不紧实。又因（yīn）该处必然（rán）造成（chéng）热量集中，使机械粘砂（shā）更（gèng）为（wéi）严重。因（yīn）此，如直浇（jiāo）道或冒口的位置不能改变（biàn），则必须将箱带割去一块（kuài）或整（zhěng）个去掉（diào）。 

(4)上箱过高。机械（xiè）粘砂通常与（yǔ）型腔表（biǎo）面（miàn）的抗渗透能力及金属液的静压力有关，金（jīn）属液（yè）压力的大小，与（yǔ）金属的密度（dù）和上箱（xiāng）高（gāo）度有（yǒu）关。如从铸件补（bǔ）缩（suō）需要出发，上箱应有一定高度，但（dàn）型砂性能也一定要随之（zhī）加（jiā）以改善。 

4、浇冒口系（xì）统

(1)浇（jiāo）冒口的位置（zhì）不当导致砂型局部过热（rè），从而促使型腔表（biǎo）面过早（zǎo）毁坏（huài），金属（shǔ）液或在高温下形（xíng）成（chéng）的（de）金属氧化物就更容易渗入型腔表面。 

这类情况较典型的例子有（yǒu）下（xià）列几种: 

第（dì）yi，直（zhí）浇（jiāo）道或冒口距型（xíng）面过近，形（xíng）成一个热节区，这一热（rè）节区的砂型如未舂实，则（zé）机械粘（zhān）砂缺（quē）陷就会十分严重。 

第二，在一定的型（xíng）腔表面上流（liú）过的（de）金属液过多，会（huì）把型面加热到（dào）足以毁坏的程（chéng）度。如果（guǒ）型腔中初期凝固的（de）硬壳被后来流（liú）入的金属液重熔，则粘（zhān）砂就更（gèng）为（wéi）严重。 

第三，在（zài）浇注时，凡能造成金（jīn）属液压力过高（gāo）的任何因素，均（jun1）可能导致铸件产生机（jī）械粘（zhān）砂。当金属液不仅压力高，而且（qiě）温度（dù）也（yě）高时，情（qíng）况尤为严重。 

(2)直浇道（dào）、横浇道和内浇道（dào）的（de）截面比例（lì）不（bú）当，使金属液在浇注时不（bú）断受到（dào）氧（yǎng）化，增加了金属氧（yǎng）化（huà）物的数量（liàng），并导致对型砂（shā）的助熔作用（yòng）。在浇注过程中，浇注（zhù）系统应始（shǐ）终充满（mǎn）金属液，否（fǒu）则，在浇注（zhù）系统中的任何部位均能（néng）使金（jīn）属（shǔ）液受到氧化。 

(3)冒口颈尺寸过大，将（jiāng）造成其周（zhōu）围型砂过热，这是一个较为普遍的问题。这一（yī）问题常是（shì）由于冒口颈太长引（yǐn）起的，为（wéi）了（le）使冒口颈中金属液不致过（guò）早（zǎo）凝固（gù），就不得不（bú）加大颈部尺寸。如果因为冒（mào）口颈设（shè）计不当（dāng）导（dǎo）致补（bǔ）缩不到，那么zui好（hǎo）是缩短冒口颈，以防止凝固，而不是加（jiā）大其尺寸。尺寸较小的冒（mào）口颈，可以减少砂（shā）型受热（rè）。 

(4)浇口杯或直浇道设计不当，以致浇注时卷入空气造成金属液氧化（huà），这通（tōng）常是由于湍流（liú）引起的，随着金（jīn）属（shǔ）液表面氧（yǎng）化（huà）膜的（de）不（bú）断积（jī）累会引起机械（xiè）粘砂。 

5、型砂

(1)原砂粒度分布不（bú）均匀，会造成砂型紧实度低，原砂的粒度分布对砂型的zui大紧（jǐn）实度有（yǒu）直接影响。 

(2)型（xíng）砂的流动性和成型性差（chà）。 

(3)壳型砂上树脂的覆膜太（tài）薄，会使（shǐ）型壳的局部强度降低和（hé）局部砂粒（lì）未被树脂覆盖（gài），往往由于这（zhè）种简单的原因，使铸件发生机械粘砂。 

(4)铸（zhù）型的透气性过高，这是型砂（shā）颗粒太粗的（de）另一种反映。透气性和紧实度是相互（hù）影响的两个因（yīn）素。紧实度低则透气性好，反（fǎn）之亦然。 

(5)型砂中碳素材料（liào）或脱氧物质不（bú）足，会（huì）产生过（guò）多的金属氧化物，使氧化物（wù）湿润砂粒而易于渗入（rù）。

6、制芯

(1)未刷（shuā）涂（tú）料砂芯（xīn）的砂（shā）粒太粗或（huò）粒度分布不（bú）佳，与原砂粒度分（fèn）布（bù）不均（jun1）匀一样，对（duì）产生机械粘砂（shā）有影（yǐng）响。 

(2)砂芯未舂实，与砂型未舂实的性质一样，对机械粘砂有重大影响。 

(3)砂芯表面粗糙或多（duō）孔，会（huì）引起机械粘砂（shā）。熔融金属或金属氧化（huà）物（wù）浸润（rùn）了这种粗糙的或多（duō）孔的表面后就（jiù）会渗（shèn）入（rù）砂芯。 

(4)砂（shā）芯在（zài）储存（cún）期间吸湿。对（duì）砂芯来说，水分过多更为麻烦。因为砂芯水分过多不易察觉。有（yǒu）的（de）砂芯看（kàn）上去像（xiàng）是干的，但实（shí）际上其水分仍（réng）然很高。 

(5)砂（shā）芯（xīn）在搬（bān）运（yùn）时操作（zuò）不慎，或在涂料尚处于湿态时搬运而招致破损或（huò）擦伤涂层（céng）。其后果是造成砂芯上的涂料不够，以致不能阻止金属或金属氧化物（wù）渗入（rù）砂芯。涂料破损处就好像在（zài）砂芯上（shàng）开了（le）一个（gè）出气孔一样，造成金（jīn）属液沸（fèi）腾而产（chǎn）生机械粘（zhān）砂。 

(6)砂（shā）芯涂料（liào）浸入太浅，会直接引（yǐn）起机械粘砂（shā）。 

(7)砂芯涂（tú）料的高温（wēn）强（qiáng）度低。由于涂料中的粘（zhān）土不足，或是（shì）溶（róng）剂（jì）太多，以致（zhì）粘结剂（jì）含量减少（shǎo），造（zào）成涂料高温强（qiáng）度（dù）降低而引起机械（xiè）粘（zhān）砂。 

(8)芯砂混（hún）制（zhì）不良（liáng），使砂芯个别部位（wèi）强（qiáng）度过低，在浇注时（shí）造（zào）成崩落，因而产生机械粘砂。 

(9)砂芯清（qīng）扫和修整不良时，会直接造成机械粘砂。对砂芯加强检验，这类缺陷（xiàn）是应（yīng）该能够避（bì）免的（de）。 

(10)砂芯在浸、喷涂料后未再次烘干。与砂芯在砂型（xíng）中吸湿返（fǎn）潮一样，涂层不干（gàn）极易发生剥落与掉（diào）皮。 

(11)芯盒不干净，会使芯砂粘附在（zài）芯盒上，造成砂芯表面粗糙。质量（liàng）优良的砂芯有致密的表面层（céng），芯盒不干净就得不到（dào）具有致密表面层（céng）的优质砂芯。 

7、造（zào）型

(1)舂砂松软和（hé）紧实（shí）度不（bú）均匀。在大多数（shù）情况下（xià），舂砂紧实和紧实度均匀同样重要。然（rán）而，有（yǒu）时紧实度不（bú）均匀比砂型整体松软的危害更大。 

(2)砂（shā）型修补不良（liáng）。砂型修补（bǔ）面粗糙疏松（sōng），会（huì）引起机械粘砂;修型过（guò）度或修补部位水分过高，也（yě）会造成金属（shǔ）液沸腾（téng）而引起机械粘砂。 

(3)补砂不良的部位（wèi）毛糙（cāo）、疏松，会发生机械粘砂。 

(4)砂型涂料不匀或（huò）不足。 

(5)表干型的涂料干燥不匀或未充分烘干。 

(6)脱模（mó）液用（yòng）量过多会削弱（ruò）砂型表面强度，促成（chéng）金属液沸腾而产（chǎn）生铸件机械粘砂。 

(7)砂型涂料（liào）的波美度太低，涂料就（jiù）会被砂型吸（xī）入，因而发（fā）生涂料掉皮、掉屑或剥落而造成机械粘砂。 

(8)模样表（biǎo）面覆（fù）盖的面砂量不足，这是常（cháng）见的操作疏忽。 

(9)冷热材料(砂（shā）芯、砂型（xíng）、芯撑、冷铁等)接（jiē）触到一起（qǐ）。冷热材料相（xiàng）遇，会使（shǐ）水（shuǐ）分凝（níng）聚。水分能引起沸腾型机械粘砂（shā），同时（shí）大幅增加氧化物的生（shēng）成速度，随（suí）后便（biàn）会发生金（jīn）属氧化物的渗入。这是（shì）产生机械（xiè）粘砂的一般原因（yīn），也是高压造型产生机械粘（zhān）砂的主（zhǔ）要原（yuán）因（yīn）。 

8、金属成分

(1)易于形（xíng）成流动性好的（de）金属氧化物，流（liú）动（dòng）性好的金属比表面张力高或（huò）粘（zhān）稠（chóu）的（de）金属（shǔ）更容易引起机械粘（zhān）砂。 

(2)合金中含有低（dī）熔点成分，如（rú）铅青铜中的铅（qiān）就容易引起机（jī）械（xiè）粘砂。因为铅比母体金属温度还低（dī）很多时仍然（rán）处（chù）于流动（dòng）状态（tài）。 

(3)需要高温浇（jiāo）注的合金。由于合金（jīn）流动性好，容易产生机械粘砂。此外（wài），因浇注温度高，加（jiā）速了氧化物的生成速度（dù），故更（gèng）具有形成氧化性机械粘（zhān）砂的倾向。 

9、浇注

(1)浇注温度过高时，不但会使（shǐ）金（jīn）属液流动性提高，还会使（shǐ）金属（shǔ）液迅速氧化，因而加（jiā）速了（le）氧化性机（jī）械粘砂的发生。 

(2)浇包抬得过高和上箱过高一样（yàng），会形成过高（gāo）的金属压（yā）头，促使金属（shǔ）或金属（shǔ）氧化物进入砂（shā）型的孔（kǒng）隙中。