機(jī)械粘砂 - 鑄造工藝缺陷及其解決措施

    機(jī)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(xì)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(jī)械混合的粘附層。清鏟粘砂層時(shí)可見(jiàn)金屬光澤。機(jī)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(qiáng)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(nèi)角和凹槽處。 鑒別方法

1.型砂和芯砂粒度太粗 2.砂型和砂芯的緊實(shí)度低或不均勻 3.型、芯的涂料質(zhì)量差，涂層厚度不均勻，涂料剝落 4.澆注溫度和澆注高度太高，金屬液動(dòng)壓力大 5.上箱或澆口杯高度太高，金屬液靜壓力大 6.型砂和芯砂中含粘土、粘結(jié)劑或易熔性附加物過(guò)多，耐火度低，導(dǎo)熱性差 7.型、芯砂中含回用砂太多，回用砂中細(xì)碎砂粒、粉塵、死燒粘土、鐵包砂太多，型砂燒結(jié)溫度低 8.鑄件開(kāi)箱落砂太晚，形成固態(tài)熱粘砂，尤其是厚大鑄件和高熔點(diǎn)合金鑄件 9.金屬液流動(dòng)性好、表面張力低。例如，銅合金中磷、鉛含量過(guò)高，鑄鋼中磷、硅、錳含量過(guò)高 10.樹(shù)脂砂型、芯表面未刷涂料或涂料質(zhì)量差，涂層厚薄不均，澆注時(shí)砂粒間樹(shù)脂膜氣化，形成毛細(xì)通道，在金屬液靜壓力、蒸氣壓和表面張力作用下，金屬液或金屬蒸氣滲入毛細(xì)通道，形成機(jī)械粘砂 11.金屬液中的氧化物和低熔點(diǎn)化合物與型砂發(fā)生造渣反應(yīng)，生成硅酸亞鐵、鐵橄欖石等低熔點(diǎn)化合物，降低金屬液表面張力并提高其流動(dòng)性，使低熔點(diǎn)化合物和金屬液通過(guò)毛細(xì)管作用機(jī)制，滲入砂粒間隙，并在滲透過(guò)程中，不斷消蝕砂粒，使砂粒間隙擴(kuò)大，導(dǎo)致機(jī)械粘砂 12.澆注系統(tǒng)和冒口設(shè)置不當(dāng)，造成鑄型和鑄件局部過(guò)熱。

1.使用耐火度高的細(xì)粒原砂 2.采用再生砂時(shí)，去除過(guò)細(xì)的砂粒、死燒粘土、灰分、金屬氧化物、廢金屬、鐵包砂及其他有害雜質(zhì)，提高再生砂質(zhì)量。定期補(bǔ)充適量新砂 3.水是強(qiáng)烈氧化劑，應(yīng)嚴(yán)格控制濕型砂水分，加入適量煤粉、瀝青、碳?xì)浠�合物等含碳材料，在砂型中形成還原性氣氛。但高壓造型時(shí)應(yīng)減少含碳材料加入量，以減少發(fā)氣量 4.采用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土，減少粘土砂的粘土含量 5.型砂中粘結(jié)劑含量要適當(dāng)，不宜過(guò)高。提高混砂質(zhì)量，保證砂粒均勻裹覆粘結(jié)劑膜，并有適度的透氣性。避免型砂中夾有團(tuán)塊 6.提高砂型的緊實(shí)度和緊實(shí)均勻性 7.澆注系統(tǒng)和冒口設(shè)置應(yīng)避免使鑄件和鑄型局部過(guò)熱。內(nèi)澆道應(yīng)避免直沖型壁 8.采用防粘砂涂料，均勻涂覆，在易產(chǎn)生粘砂部位適當(dāng)增加涂層厚度。涂料中不得含有易產(chǎn)生氣體、氧化及能與金屬液和型砂發(fā)生反應(yīng)的成分。盡量不采用通過(guò)反應(yīng)可在鑄件-鑄型界面形成易剝離的玻璃狀粘砂層的涂料或面砂來(lái)解決粘砂問(wèn)題(例如在鑄鐵件型砂和芯砂中加入赤鐵礦粉等) 9.適當(dāng)降低澆注溫度、澆注速度和澆注高度，降低上型高度和澆口杯高度，以減小金屬液動(dòng)壓力、靜壓力及對(duì)鑄型的熱沖擊 10.加強(qiáng)對(duì)鑄鋼等高熔點(diǎn)合金的精煉，凈化金屬液，降低合金液的氧化程度和吸氣量，減少低熔點(diǎn)相形成元素（如鑄鋼、鑄鐵中的硫、磷，青銅中的磷、鉛）的含量，控制會(huì)降低金屬液表面張力、提高金屬液蒸氣壓的元素(如鑄鋼、鑄鐵中的錳和硅，青銅中的鉛)的含量。 11.對(duì)于大型厚壁鑄件，適當(dāng)提早開(kāi)箱，加快鑄件冷卻，以防止固態(tài)粘砂 12.采用表面光潔的模樣和芯盒。 
補(bǔ)救措施 
1.噴、拋丸清砂 2.打磨 3.電化學(xué)清砂，尤其適用于清除鑄件深腔和精密鑄件的嚴(yán)重粘砂。