机械（xiè）粘砂又称为金属液（yè）渗透粘砂，是（shì）由（yóu）液态金属（shǔ）或金属（shǔ）氧化（huà）物通过毛细（xì）管渗（shèn）透或气相渗透方式钻入型腔（qiāng）表面砂粒间隙，在铸件表面形成的金属和砂粒机械（xiè）混合的粘附层（céng）。清铲粘（zhān）砂层时可见金属光泽。机械粘（zhān）砂表面呈海绵状，牢固地粘附在铸件表面，多发生在（zài）砂型和砂芯表面受热（rè）作用强烈及砂型紧（jǐn）实（shí）度低（dī）的部位，如（rú）浇（jiāo）冒口附近、铸（zhù）件厚（hòu）大截面、内角和（hé）凹槽处。

机（jī）械粘砂（shā）不仅（jǐn）影响铸（zhù）造铸件的（de）外观质量，甚至引起报废，因此对铸件（jiàn）的机械（xiè）粘砂必须引起足够的重（chóng）视，以提高产品成（chéng）品率。笔者结合多年的（de）生产实践经验并参阅有（yǒu）关资（zī）料，谈（tán）谈铸件（jiàn）机（jī）械（xiè）粘砂（shā）的产（chǎn）生原因及其防止（zhǐ）措（cuò）施。 

1、铸件和模样设计

如果（guǒ）铸件和模样的结（jié）构会使（shǐ）砂型具有尖角（jiǎo）、悬伸或突出的（de）形状，或（huò）具有扁（biǎn）薄的（de）砂台或砂芯，则这种设计会（huì）促进机械粘砂产生。因为这类（lèi）结构的铸件（jiàn）会使砂型、砂芯局（jú）部热量集中，其正常的（de）性能受（shòu）到破坏，砂型、砂芯表面提前溃（kuì）散，熔融金属或金属氧化（huà）物易于渗入而（ér）产（chǎn）生机械粘砂（shā）。对此（cǐ），可在热量集（jí）中的（de）部位（wèi）采用（yòng）特殊砂型，如锆砂（shā）或橄榄石砂（shā），以（yǐ）提高其长时间受热（rè）或受高温辐（fú）照的能力。 

2、模样

 (1)模样的（de）工艺设计（jì）不良（liáng），使砂型（xíng）舂（chōng）不紧实或紧（jǐn）实度（dù）不（bú）匀，会造成（chéng）型（xíng）腔表面粗糙或疏松（sōng），对产生（shēng）机械（xiè）粘砂（shā）有直接影响（xiǎng）。模样的工艺设计常出（chū）现以下错误： 

①分模面选择不当，致使（shǐ）上型过高，或在砂型中（zhōng）形成很深的型腔。 

②模样在模底（dǐ）板上的位置布置（zhì）不当，使凹（āo）陷处（chù）难于（yú）舂实，这可能是由于（yú）模样距箱壁太近，或模样排（pái）列过密所致。由于模样排（pái）列过于拥挤，会引（yǐn）起铸（zhù）件产生胀砂，即（jí）使没有明显的（de）胀（zhàng）砂，也会（huì）发生机械（xiè）粘砂。由于产生（shēng）缺陷的根源相同，机械粘砂和（hé）胀砂会出现（xiàn）在同一个（gè）铸件上。 

③直（zhí）浇道、冒口（kǒu）和横浇道的位（wèi）置（zhì）布置不（bú）当，会出现不易舂（chōng）实的凹陷（xiàn）部位，这与（yǔ）浇冒口系（xì）统的布局有关。 

④起模斜度<1.5°时，即使整个砂型的紧实度合（hé）适，也会使砂型表（biǎo）面撕裂，易（yì）于使金属（shǔ）或金属氧化物渗入。 

(2)模样的工艺结构（gòu）不（bú）良，导致金属液静压力过高。由于（yú）静压力的增高，砂型的负荷也（yě）就加重，因（yīn）此需要采用特（tè）殊的（de）砂型或更紧实的造型方法，以抵挡金属液对砂型的渗透（tòu）压力（lì）。 

3、砂箱

砂箱的设计及构造不合理，致使砂（shā）型紧实度（dù）不匀（yún）或舂砂（shā）过软。 

产生这些问题的一（yī）般（bān）原因如下（xià）： 

(1)箱带的位置不当（dāng），妨碍（ài）某些凹（āo）陷部（bù）位（wèi）的舂实，因而导（dǎo）致（zhì）砂型局部过软，引（yǐn）起胀砂或机械粘砂。 

(2)因砂箱太小造成舂（chōng）砂不（bú）实。 

(3)箱带位置不当（dāng），使直浇（jiāo）道（dào）和（hé）冒口不能放在合适的位置上（shàng），以致（zhì）冒口或（huò）直浇（jiāo）道与模样间的型砂舂不紧实（shí）。又因该处必然（rán）造成（chéng）热量集中，使机（jī）械粘砂更为（wéi）严重。因此，如直浇道（dào）或冒口的位置不能改（gǎi）变，则（zé）必须（xū）将（jiāng）箱带割去一块（kuài）或整（zhěng）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及金（jīn）属液的静压力有关，金属（shǔ）液压力（lì）的大小，与金（jīn）属的密度（dù）和（hé）上（shàng）箱高（gāo）度有关。如（rú）从铸件（jiàn）补缩需要出发，上箱应有一（yī）定高（gāo）度，但型砂性能也一定要随之（zhī）加以（yǐ）改善。 

4、浇（jiāo）冒口系统（tǒng）

(1)浇冒（mào）口的位置（zhì）不当（dāng）导致砂型局（jú）部过（guò）热，从而促使型腔表面过早毁坏，金属（shǔ）液或在高温下形成的金属氧化物（wù）就更容易渗入型（xíng）腔表面。 

这类情况较典（diǎn）型（xíng）的例（lì）子有（yǒu）下列几种: 

第yi，直浇道或冒口距型面（miàn）过（guò）近，形成一个热（rè）节区，这一热节区的砂型（xíng）如（rú）未（wèi）舂实（shí），则机械粘砂缺（quē）陷（xiàn）就会十分严重。 

第二，在一定的型腔表（biǎo）面上（shàng）流过的金属液过（guò）多，会把型面加热到足（zú）以毁坏的程度。如果型腔中（zhōng）初期凝固的（de）硬壳被后来流入（rù）的金（jīn）属液重熔，则粘砂就更为（wéi）严（yán）重。 

第三（sān），在浇注（zhù）时，凡能造（zào）成（chéng）金属液（yè）压力（lì）过高的任何（hé）因素，均可（kě）能导致铸件产生机械粘砂。当金（jīn）属液不仅压力（lì）高，而且温度也高时，情况尤为严（yán）重（chóng）。 

(2)直（zhí）浇道、横浇道（dào）和内浇道的截面（miàn）比例不当，使金属液（yè）在浇注时（shí）不断受到氧（yǎng）化（huà），增加了金属氧化物的数量，并导致对型砂的（de）助熔（róng）作用。在浇注过程中，浇注系（xì）统应（yīng）始（shǐ）终充满金属液，否则（zé），在浇（jiāo）注系统中的任何部位（wèi）均能使金（jīn）属液受到氧化。 

(3)冒口颈尺（chǐ）寸过大，将造成其周围型砂过热（rè），这是一个较为普遍的（de）问（wèn）题。这一问（wèn）题常是（shì）由于冒口（kǒu）颈太长引起的，为（wéi）了使（shǐ）冒口颈中金属液不致（zhì）过早凝固，就（jiù）不（bú）得（dé）不加大颈部尺寸。如果（guǒ）因为冒口颈（jǐng）设（shè）计不当（dāng）导致补缩不到（dào），那么zui好是缩短冒口颈（jǐng），以防止凝固，而不是（shì）加（jiā）大其尺寸。尺（chǐ）寸较小的冒口颈（jǐng），可以减少砂型受热。 

(4)浇口杯或直（zhí）浇道（dào）设（shè）计不当，以致（zhì）浇注时卷入空（kōng）气造成金属液氧（yǎng）化（huà），这通常是由（yóu）于湍流引（yǐn）起的，随着金属液表面氧化膜的不断积累会引起（qǐ）机械粘砂。 

5、型砂

(1)原砂粒度（dù）分布不均匀，会造（zào）成砂型（xíng）紧实（shí）度低，原砂的粒度（dù）分（fèn）布对（duì）砂型的zui大紧（jǐn）实度有直接影响（xiǎng）。 

(2)型砂的（de）流动性和成型性差。 

(3)壳型砂上树脂的覆膜太（tài）薄，会（huì）使型壳（ké）的局部强度（dù）降低和局部砂粒未被树脂覆盖，往往由于（yú）这种简（jiǎn）单的原因，使铸件发生（shēng）机械粘砂。 

(4)铸型的透（tòu）气性（xìng）过高，这是型砂颗粒太粗（cū）的另一种反映。透气性和紧实度是（shì）相互影响（xiǎng）的两个（gè）因素。紧实度低则透气性好，反（fǎn）之亦然。 

(5)型（xíng）砂中碳素材（cái）料或脱（tuō）氧物质（zhì）不（bú）足，会（huì）产生过多的金属氧（yǎng）化物，使（shǐ）氧（yǎng）化物湿润砂粒而易于（yú）渗入。

6、制（zhì）芯（xīn）

(1)未刷涂料（liào）砂芯的砂粒太粗或粒度分布不佳，与原砂粒度分布不均匀一样（yàng），对产生机械粘砂有影响。 

(2)砂芯（xīn）未舂实，与砂（shā）型未舂实的性质一样，对（duì）机械粘砂有重大影响。 

(3)砂芯表面粗糙或多孔（kǒng），会引（yǐn）起机械粘砂。熔融金（jīn）属或金属氧化（huà）物（wù）浸润了这（zhè）种粗糙的或多孔的表面后就会渗（shèn）入砂芯（xīn）。 

(4)砂芯在储存期间吸湿。对砂芯来说，水（shuǐ）分过多更为麻烦。因为砂芯水分过多不易察觉（jiào）。有（yǒu）的砂芯（xīn）看（kàn）上去像（xiàng）是（shì）干（gàn）的，但实际上其水分（fèn）仍然很高。 

(5)砂芯（xīn）在搬（bān）运（yùn）时操作不慎，或在涂料（liào）尚（shàng）处（chù）于湿（shī）态时搬运而招致破损或擦伤涂（tú）层。其（qí）后果是造（zào）成砂芯上的涂料不够（gòu），以致不能（néng）阻止金属（shǔ）或金属氧化物渗入砂芯。涂料（liào）破损（sǔn）处就好（hǎo）像在（zài）砂（shā）芯上开了一个（gè）出气孔一样（yàng），造成（chéng）金（jīn）属（shǔ）液沸腾而（ér）产生机（jī）械粘砂。 

(6)砂芯涂料（liào）浸入太浅，会直接引起机械粘砂。 

(7)砂芯涂料（liào）的高温强（qiáng）度（dù）低。由于涂（tú）料中的粘土不（bú）足，或是溶（róng）剂太（tài）多，以致（zhì）粘结剂含（hán）量减少，造（zào）成（chéng）涂料高温（wēn）强度降低而引起机械粘砂。 

(8)芯（xīn）砂（shā）混制不良，使砂芯个别（bié）部位强度过低，在浇注时（shí）造成崩落，因（yīn）而产生机械（xiè）粘（zhān）砂。 

(9)砂芯清扫（sǎo）和修整不良时，会直接造成（chéng）机械粘砂（shā）。对（duì）砂（shā）芯（xīn）加强检验，这（zhè）类缺陷是应该（gāi）能够避免的。 

(10)砂芯在浸、喷涂料后（hòu）未（wèi）再次烘（hōng）干。与砂芯在砂型中吸湿返潮一（yī）样，涂层（céng）不干（gàn）极易发生剥落与掉皮。 

(11)芯盒（hé）不（bú）干（gàn）净，会使（shǐ）芯砂粘附在芯盒上（shàng），造成砂芯（xīn）表面粗糙（cāo）。质量优良的砂芯有（yǒu）致（zhì）密的表面层，芯盒不干净就得不到具有致密（mì）表面层的（de）优质砂（shā）芯。 

7、造型

(1)舂砂松软和紧实度不均匀。在大多数（shù）情况下，舂砂（shā）紧实和紧实度均匀同样重要（yào）。然而，有时紧实度不均匀（yún）比砂型整体松软（ruǎn）的（de）危（wēi）害更大。 

(2)砂型（xíng）修补不良（liáng）。砂型修补面粗糙（cāo）疏松，会引起机（jī）械粘砂;修型过度或修补部位水分（fèn）过高，也（yě）会造成金属液（yè）沸腾（téng）而引起机械粘砂。 

(3)补砂不（bú）良的部位毛糙、疏松（sōng），会发生机械粘（zhān）砂。 

(4)砂型涂料（liào）不匀或不足（zú）。 

(5)表（biǎo）干型（xíng）的涂料干燥不匀或（huò）未充（chōng）分烘干。 

(6)脱模液用（yòng）量（liàng）过多会削弱（ruò）砂型表面强度，促成金属液沸（fèi）腾而产生铸件机（jī）械粘砂。 

(7)砂型涂料的波美（měi）度太（tài）低，涂（tú）料就会被砂型吸入，因而发生（shēng）涂料（liào）掉皮、掉屑或剥落而（ér）造（zào）成机械粘砂。 

(8)模样表面覆盖的面砂量不足，这是常见的操（cāo）作疏忽。 

(9)冷热（rè）材料(砂芯、砂（shā）型、芯撑、冷铁等)接触到一起。冷热材料相遇，会（huì）使水分凝聚。水分能引起沸（fèi）腾型机械粘砂，同时大幅（fú）增加氧化物（wù）的生成速度，随后便会发生金属氧化物（wù）的渗入（rù）。这（zhè）是产生机械粘砂的（de）一般（bān）原（yuán）因，也是高压（yā）造型（xíng）产生机械粘（zhān）砂的主要原因。 

8、金（jīn）属成（chéng）分

(1)易于（yú）形成流动性好的金属氧化物，流动性（xìng）好（hǎo）的金属比表面张力高（gāo）或粘（zhān）稠的金属更（gèng）容易引（yǐn）起机械粘（zhān）砂。 

(2)合金（jīn）中（zhōng）含有低熔点成分，如铅（qiān）青铜中的铅（qiān）就容易引起机械（xiè）粘砂。因为铅比母体金属温度还低很多时仍（réng）然处于流动状态。 

(3)需要高温（wēn）浇注（zhù）的合金。由于合金流动性好（hǎo），容易产（chǎn）生机械粘砂。此外，因浇（jiāo）注温度高，加速（sù）了氧化物的生成速度，故更具（jù）有形成氧（yǎng）化性机械粘砂的（de）倾向。 

9、浇注

(1)浇注温度过（guò）高（gāo）时，不但会使（shǐ）金属液流动（dòng）性提高，还（hái）会使金属液迅速氧化，因而（ér）加速了氧化性（xìng）机械粘砂的（de）发生。 

(2)浇包抬得过高和上（shàng）箱过（guò）高（gāo）一（yī）样，会形成过（guò）高的金属压头，促使（shǐ）金属或金属氧化物进（jìn）入（rù）砂型（xíng）的孔（kǒng）隙中。