機械粘砂 - 鑄造工藝缺陷及其解決措施

    機械粘砂又稱為金屬液滲透粘砂，是由液態(tài)金屬或金屬氧化物通過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。清鏟粘砂層時可見金屬光澤。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度低的部位，如澆冒口附近，鑄件厚大截面、內角和凹槽處。 鑒別方法

1.型砂和芯砂粒度太粗 2.砂型和砂芯的緊實度低或不均勻 3.型、芯的涂料質量差，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、粘結劑或易熔性附加物過多，耐火度低，導熱性差 7.型、芯砂中含回用砂太多，回用砂中細碎砂粒、粉塵、死燒粘土、鐵包砂太多，型砂燒結溫度低 8.鑄件開箱落砂太晚，形成固態(tài)熱粘砂，尤其是厚大鑄件和高熔點合金鑄件 9.金屬液流動性好、表面張力低。例如，銅合金中磷、鉛含量過高，鑄鋼中磷、硅、錳含量過高 10.樹脂砂型、芯表面未刷涂料或涂料質量差，涂層厚薄不均，澆注時砂粒間樹脂膜氣化，形成毛細通道，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通道，形成機械粘砂 11.金屬液中的氧化物和低熔點化合物與型砂發(fā)生造渣反應，生成硅酸亞鐵、鐵橄欖石等低熔點化合物，降低金屬液表面張力并提高其流動性，使低熔點化合物和金屬液通過毛細管作用機制，滲入砂粒間隙，并在滲透過程中，不斷消蝕砂粒，使砂粒間隙擴大，導致機械粘砂 12.澆注系統(tǒng)和冒口設置不當，造成鑄型和鑄件局部過熱。

1.使用耐火度高的細粒原砂 2.采用再生砂時，去除過細的砂粒、死燒粘土、灰分、金屬氧化物、廢金屬、鐵包砂及其他有害雜質，提高再生砂質量。定期補充適量新砂 3.水是強烈氧化劑，應嚴格控制濕型砂水分，加入適量煤粉、瀝青、碳氫化合物等含碳材料，在砂型中形成還原性氣氛。但高壓造型時應減少含碳材料加入量，以減少發(fā)氣量 4.采用優(yōu)質膨潤土，減少粘土砂的粘土含量 5.型砂中粘結劑含量要適當，不宜過高。提高混砂質量，保證砂粒均勻裹覆粘結劑膜，并有適度的透氣性。避免型砂中夾有團塊 6.提高砂型的緊實度和緊實均勻性 7.澆注系統(tǒng)和冒口設置應避免使鑄件和鑄型局部過熱。內澆道應避免直沖型壁 8.采用防粘砂涂料，均勻涂覆，在易產生粘砂部位適當增加涂層厚度。涂料中不得含有易產生氣體、氧化及能與金屬液和型砂發(fā)生反應的成分。盡量不采用通過反應可在鑄件-鑄型界面形成易剝離的玻璃狀粘砂層的涂料或面砂來解決粘砂問題(例如在鑄鐵件型砂和芯砂中加入赤鐵礦粉等) 9.適當降低澆注溫度、澆注速度和澆注高度，降低上型高度和澆口杯高度，以減小金屬液動壓力、靜壓力及對鑄型的熱沖擊 10.加強對鑄鋼等高熔點合金的精煉，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.對于大型厚壁鑄件，適當提早開箱，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。 
補救措施 
1.噴、拋丸清砂 2.打磨 3.電化學清砂，尤其適用于清除鑄件深腔和精密鑄件的嚴重粘砂。