热粘砂
粘土砂性能指标解读
粘土砂性能指标解读一、湿强度湿强度包括湿压、湿拉、湿剪强度。
湿强度主要取决于粘土的质量和加入量，含水量、原砂的颗粒组成、混砂质量、紧实程度。
1.原砂。
在粘土加入量足够的情况下，砂粒越细、越不均匀，则型砂质点间的接触面积越大，湿强度越高。
2.粘土和水分。
水分适当时，随着粘土量的增加，型砂的湿强度增高。
湿强度最大值在水/水+粘土=20%z左右时出现。
3.混砂时间。
为了保证粘土砂获得一定的强度，混砂时间要充分，钠基膨润土由于吸水时间长，因此比钙基膨润土和普通粘土混砂时间长。
4.紧实度。
随着紧实度的提高砂型质点紧密排列，相互接触面积增大，粘土的粘结性能更好的发挥，提高湿强度。
湿强度度对惰性粉末非常敏感，惰性粉末增加，湿强度增加，但是湿拉强度和湿剪强度会降低，砂型发脆，起模时容易损坏型腔。
二、干强度干强度对于干型、表面干型和干芯在运输、合型及浇注初期有着实际意义通常测定抗弯、抗压、抗拉和抗剪等干强度。
砂型烘干后，自由水和吸附水逸失，质点相互靠近，质点间附着力增加，砂型湿强度比干强度有显著增加。
砂粒大小对型砂干强度影响不显著。
影响干强度主要是粘土和水分。
在相同的粘土加入量的情况下，一般膨润土砂的干强度高于普通粘土砂。
但在实际生产中由于膨润土的用量和水分均较低，并且膨润土砂在100-200℃脱水量集中，如果不采取严格的烘干制度将会导致砂型和砂芯开裂，因而实际强度反而回比普通粘土砂低。
增加紧实度，能提高粘土砂的干强度。
三、热湿拉强度型砂式样在高温急热的条件下，因水分向内迁移，在表面层下数毫米处形成高湿度凝聚层，此层砂的的抗拉强度称为热湿拉强度。
此层砂的湿度较前增高50%以上，其温度低于水的沸点。
热湿拉强度之有正常室温的几分之一，是铸件产生加沙缺陷的主要原因之一。
粘土砂的热湿拉强度主要与粘土砂的种类和加入量有关。
钠基膨润土砂的热湿拉强度比钙基膨润土砂高。
钙基膨润土砂经过活化处理后热湿拉强度显著提高。
实验表明，NA2CO3的加入量4%左右最好。
高透气性湿型砂铸件表面粘砂控制
粒度 ，取每天做完含泥量的旧砂做为旧砂粒度 ，
高透气 性湿型砂铸件表面粘砂控 制
杜 文科
（ 广西玉柴机器股份有限公 司铸 造厂 ， 广西 玉林 ５７０ ） ３ ０ ５
摘要 ： 介绍 了生产 Ｈ ２ ０ Ｔ ５ 气缸 盖铸件 的型砂 系统构成 ， 对铸件 表面粘砂 缺陷进行分析认为是机械粘砂 ， 采取提高铸型硬
度， 控制含泥量在工艺上限 ， 原砂 ＳＯ 量相对偏低时 ， ｉ 加入一定 比例 的细新砂等措施 ， 有效解决 了问题 。
ｓ ｒ ｃ ｅ ｅ ｔ ｏ ｈ ａ ｔ ｇ ｗ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ｎ ｔｗ ｓｃ ｎ ｉ ｄ ｔ ａ ｈ ｅ ｅ ｔ ｓｍｅａ ｅ ｅ ｒ ｔ ｎ Ｂ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｔ ｅ ｍｏｄ ｕ ｆ ｅ ｄ ｆ ｃ ｓ ｆ ｅ ｃ ｓｉ ａ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｄ ｉ ａ ｏ ｆ ｍｅ ｈ ｔ ｅ ｄ ｆ ｃ ｔｌ ｎ ｔａｉ ． ｙ ｉ ｃｅ ｓｎ ｈ ｌ ａ ｔ ｎ ｒ ｔ ｗａ ｐ ｏ
１．％～ ３０ Ａ） １．～ ３５ Ｂ） ２５ １ ． ％（ 和 ３０ １ ． ％（ 两个 区域 ， 进
行 连 续 大批 量生 产 对 比。从 生产 结 果来 看 ， Ｂ区
域透气性的平均值 比 Ａ区域透气性 的平均值下
降约 １ ０个单位。对 比开箱后铸件表面的粘砂情 况可见 ， Ｂ区域优于 Ａ区域 。
砂 。按其 形 成 原 理 ， 砂 分 为 机 械粘 砂 、 学 粘 粘 化
砂、 热粘砂等 。 用湿型砂生产铸铁件 ， 由于铁液 中 含有大量的碳 ，不会产生大量 Ｆ２ ｅ 等金属氧化 ０
物 ， 型 中含 有 足够 的煤 粉 ， 注 时产 生 的还 原 砂 浇
铸造缺陷的特征、鉴别、成因及防治措施
铸造缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施一、多肉类缺陷的防止措施总结1、飞翅缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征产生在分型面、分芯面、芯头、活块及型与芯结合面等处，通常垂直于铸件表面的厚度不均匀的薄片状金属凸起物，又称为飞边或披缝。
（2）鉴别方法肉眼外观检查。
飞翅出现在型—型、型—芯、芯—芯结合面上，成连片状，系结合面间隙过大所致。
（3）形成原因①②③④⑤⑥⑦（4）防止方法①②③④⑤⑥⑦（5）补救措施2、毛刺缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法肉眼外观检查。
（3）形成原因①②③④⑤⑥⑦（4）防止方法①②③④⑤⑥⑦（5）补救措施3、冲砂缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法肉眼外观检查。
（3）形成原因①②③④⑤⑥⑦（4）防止方法①②③④⑤⑥⑦（5）补救措施4、胀砂缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法肉眼外观检查。
（3）形成原因①②③④⑤⑥⑦（4）防止方法①②③④⑤⑥⑦（5）补救措施5、抬型/抬箱缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法肉眼外观检查。
（3）形成原因（4）防止方法①②③④⑤（5）补救措施①②6、外渗物/外渗豆缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法肉眼外观检查。
（3）形成原因①②③（4）防止方法①②③④⑤⑥（5）补救措施7、掉砂缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法肉眼外观检查。
（3）形成原因①②③④⑤⑥⑦（4）防止方法①②③④⑤⑥⑦（5）补救措施二、孔洞类1、反应气孔缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法（3）形成原因①②③（4）防止方法①②③（5）补救措施2、卷入气孔缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法（3）形成原因①②③（4）防止方法①②③④（5）补救措施①②③3、侵入气孔缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法（3）形成原因①②③④（4）防止方法①②③④（5）补救措施①②③4、析出气孔缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法（3）形成原因①②③（4）防止方法（5）补救措施①②③5、疏松（显微缩松）缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法（3）形成原因①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩（4）防止方法①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩（5）补救措施①②③④6、缩孔缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法（3）形成原因①②③④⑤⑥⑦（4）防止方法①②③④⑤⑥⑦⑧（5）补救措施7、缩松缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法（3）形成原因①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩（4）防止方法①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩（5）补救措施①②③④三、裂纹、冷隔类1、白点（发裂）缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法（3）形成原因①②（4）防止方法①②③④（5）补救措施2、冷隔缺陷的特征、鉴别方法、成因及防治措施（1）定义和特征（2）鉴别方法肉眼外观检查。
铸件粘砂的原因及处理
铸件粘砂的原因及处理
铸件粘砂是铸造过程中常见的一种问题，它会影响到铸件的质量和生
产效率。
以下是铸件粘砂的原因及处理方法。
一、原因
1. 粘合剂不当：粘合剂含量过高或过低、粘合剂与沙子混合不均匀等
都会导致铸件粘砂。
2. 沙子质量差：沙子中含有杂质、水分过高等都会导致铸件粘砂。
3. 烘干温度不当：沙子在烘干时温度过高或过低都会导致铸件粘砂。
4. 铸造温度不当：铸造温度过高或过低都会导致铸件粘砂。
5. 铸造压力不足：如果压力不足，就无法使沙子紧密地填充模具，从
而导致铸件粘砂。
二、处理方法
1. 调整粘合剂配比：根据实际情况调整粘合剂的配比，确保混合均匀，
并控制好含量，以避免出现问题。
2. 选择优质沙子：选择品质良好的沙子，减少沙子中的杂质，降低水分含量，以避免铸件粘砂。
3. 控制烘干温度：控制好烘干温度，确保沙子干燥透彻，以避免铸件粘砂。
4. 控制铸造温度：根据实际情况控制好铸造温度，确保合适的温度范围内进行铸造，以避免出现问题。
5. 增加铸造压力：增加铸造压力可以使沙子更加紧密地填充模具，从而减少铸件粘砂的发生。
6. 做好清理工作：及时清理模具中残留的沙子和杂质等物质，以保证下一次使用时不会出现问题。
总之，在进行铸造过程中要注意各个环节的控制和调整，并及时处理出现的问题。
只有这样才能保证生产效率和产品质量。
必收藏之壳体粘砂篇，针对铸件粘砂的关键原因，提出7项改进措施
必收藏之壳体粘砂篇，针对铸件粘砂的关键原因，提出7项改进措施针对车间离合器壳体铸件粘砂问题，根据车间生产情况分析其产生的可能原因，利用质量分析方法，绘制离合器壳体铸件粘砂问题因果图，制定措施并在生产中验证，确定导致铸件粘砂关键因素，改进生产工艺，降低了铸件废品率。
一、引言车间离合器壳体采用湿型砂工艺铸造，砂芯采用覆膜砂工艺制芯，铸件返抛率高达30%，且其中10%的粘砂铸件因粘砂严重不能清除而报废。
报废的粘砂铸件粘砂部位包括内腔及铸件外表面，通过常规的补刷涂料、提高煤粉含量的措施也未能改善粘砂状况。
二、粘砂机理铸件粘砂大致可分为机械粘砂、化学粘砂、爆炸粘砂、热粘砂[1]。
机械粘砂又称为金属液渗透粘砂，是由液态金属通过毛细管渗透或气相渗透方式钻入型腔表面砂粒间隙，在铸件表面形成的金属和砂粒机械混合的粘附层。
两种力的对比和变化决定了铸件机械粘砂倾向，即必定有一种力促使液态金属渗入砂型孔隙，一种力阻止渗入。
渗透动力, 即促使金属液渗入砂型孔隙的力, 主要是金属液对铸型的动压力和静压力；渗透阻力, 即阻止金属液渗入砂型孔隙的力，主要有两种：一是砂型孔隙的阻力, 一是砂型孔隙中的气体压力(也称背压)。
化学粘砂就是高温金属液可能被氧化生成金属氧化物，主要产物是FeO，氧化铁与和铸型中SiO2相互产生化学反应, 生成硅酸亚铁，因其熔点低，易粘附在铸件表面上造成粘砂。
爆炸粘砂形成原理是：金属液在浇入砂型后冲击型腔表面形成高压，迫使金属液钻入型砂空隙。
若砂粒中发气物骤然发气、爆炸，但又因砂型空隙已被金属液堵住，从而在金属液中形成气泡，爆炸性气体对金属面产生压力，迫使金属液又钻入邻近部位的砂型空隙形成粘砂。
热粘砂主要是原砂的SiO2含量太低，高温金属液使砂型表面的型砂产生烧结所致。
三、离合器壳体粘砂原因分析通过对离合器壳体粘砂铸件统计分析发现，粘砂不严重能返抛干净的铸件，粘砂部位集中在外表面凹坑、凸台、转角部位。
而报废铸件外表面除大圆弧面及顶面都有粘砂，且内腔除砂芯刷涂部位都有粘砂（如图1、2所示），且粘砂密集、粘砂层厚。
铸造工艺缺陷及解决措施
浇注前浇包中应备有足以充满铸型的金属液;浇注速度适当,浇注操作遵守工艺规程.
补救措施
概率因子
0.7
缺陷名称
未浇满
分类
残缺类缺陷
定义和特征
鉴别方法
形成原因
上箱过矮,金属的静压力小,易发生未浇满.
防止方法
保证有足够的液态金属压头充满型腔.
补救措施
浇注前浇包中应备有足以充满铸型的金属液;浇注速度适当,浇注操作遵守工艺规程
11.金属液中的氧化物和低熔点化合物与型砂发生造渣反应，生成硅酸亚铁、铁橄榄石等低熔点化合物，降低金属液表面张力并提高其流动性，使低熔点化合物和金属液通过毛细管作用机制，渗入砂粒间隙，并在渗透过程中，不断消蚀砂粒，使砂粒间隙扩大，导致机械粘砂或化学粘砂 12.浇注系统和冒口设置不当，造成铸型和铸件局部过热
6.铸件完全凝固后或待铸件凝固壳强度足够时再开箱、落砂.
形成原因
铸件凝固收缩过程中，厚断面处或热节处金属液凝固缓慢，大气压力将具有一定塑性的铸件表层凝固壳压陷
防止方法
1.修改铸件设计，避免断面厚度突然变化，或在厚薄断面交接处加大圆角，设置工艺补贴，以改善顺序凝固条件.
2.如有可能，应增加冒口，设置冷铁或辅助浇道，确保正确的凝固顺序和补缩.
3.采取与防止缩孔有关的措施.
2.镁合金极易氧化，在熔炼和浇注过程中如缺乏保护，就会在金属液表面形成较厚的氧化膜，随浇注金属液注入型腔。当液流在型腔内由宽变窄时，氧化膜聚集在铸件上表面形成象皮状皱皮.
3.合金钢中的易氧化元素在浇注和充型过程中氧化.
4.一般皱皮是由于液态金属粘度大，浇注温度低或浇注速度过慢，浇注过程中金属氧化，金属液与型壁反应产生气体及金属型型温过低等原因所引起
大型铸钢件粘砂机理及防粘砂措施的研究
分 子式
Ｓ ｉ Ｏ ２ Ａ ｌ ２ ０ ３
化学性质
酸 性 中性
密度（ ｇ ／ Ｃ ｍ ）
２ ． ６ ５ ３ ． ８ － ３ ． ９
熔点 （ ）
１ ７ １ ３ ２ ０ ０ ０ ～ ２ ５ ０ ０
烧结温度（ ℃） 在Ｆ ｅ Ｏ作用下 的烧结温度（ ℃）
中性 碱性 中性
中性 碱性
４ ￣ ４ ． ８ ３ ＿ ３ ５ ～ ３ ． ５ ８ ２ － ２ ５
＞ １ ９ ０ ０ ＞ ２ ０ ０ ０ ３ ０ ０ ０
≈２ ｌ Ｏ Ｏ
２ ． ７
８ ｏ ｏ ～ １ ３ ５ ０
８ ０ ０ － １ ３ ０ ０
注： 表中熔点等部分性能会随其杂质含量 的多少而改变。
除 了型砂 本身 的原 因 以外 ，钢 液 的浇 注温 度对 粘 砂也 起着举 足轻 重 的作用 。作 为用树脂 砂 为粘结 剂 的型砂 ，当钢液 进入 型腔 时 由于高温金 属液 作用 使 树脂 烧结 ， 型砂 强度 降低 ， 液态金 属渗透 到砂 粒 间 的孔 隙而形 成粘砂 ， 并 随着 浇注温 度 的提 高 ， 铸 件 的 粘砂倾 向也 增大 。 因此 ， 根 据铸件 情况选 择合 适 的浇
生产技术 Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ
芯（ 如图 １ 示） ， 这些部 位散 热条 件差 ， 持续 长时 间高 温作 用 ， 金 属液 容易渗 透砂 型 ， 导 致机 械粘砂 。 目前
对 于结构 性粘砂 只有 通过 采取正 确 的特殊 措施来 解 决减 少铸 件 的粘砂情 况 。应使砂粒分布分散 到 ３ ０ 、 ４ ０ 、 ５ ０ 、 ７ ０四个筛号
铸造黏土砂.ppt
（3）位置：气孔可分布在铸件的任何位置。可 分为：
内部气孔、皮下气孔、表面气孔。
内部气孔存在于铸件的内部，目视检查无法发 现；
皮下气孔成串横列于铸件表面以下1~3mm，一 般为圆球形、团球形、泪滴形或长针形；
表面气孔存在于铸件毛坯表面，落砂清理后可 以发现，
（4）气孔的种类：
从气孔的形成原因或形成机理来分类，气孔可分为5种 类型：
1.可塑性
可塑性与韧性
1)定义：型砂在外力作用下变形，外力去除 后仍保持所赋予形状的能力。
2)可塑性的获得：粘土被水润湿形成一层薄 膜覆盖在砂粒上，外力作用时砂粒沿薄膜产 生滑移。
3)检测标准：
型砂标准试样破坏前的变形量（cm）
型砂极限应变值： sH 1000
型砂标准试样的湿压强度（104MPa）
钠钙膨润土（PNaCa）：任一交换性阳离子 量 均 占 阳 离 子 交 换 容 量 的 50 ％ 以 下 ， 且 钠 的 含量较多；
附加物
附加物的作用是使型砂具有特定的性 能，并改善铸件的表面质量。
1.煤粉 煤粉可以有效防止铸件表面产生粘砂
缺陷，减少夹砂、结疤缺陷，改善型砂的 流动性和柔韧性，改善铸件的表面光洁度。
准漏斗(又称流速计)是用150目金刚砂粉末， 在40秒内流完50克来标定和校准的。美国标 准还规定用孔径1／5英寸的标准漏斗测定流 动性差的粉末。
测量方法-2 采用粉末自然堆积角(又称安息角/休止
角)试验测定流动性。让粉末通过一粗筛网 自然流下并堆积在直径为一英寸的圆板上。 当粉末堆满圆板后，以粉末锥的高度衡量流 动性，粉末锥的底角称为安息角，也可作为 流动性的量度。锥愈高或安息角愈大，则表 示粉末的流动性愈差，反之则流动性愈好。
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5.上箱或浇口杯高度太高，金属液静压力大
6.型砂和芯砂中含粘土、粘结剂或易熔性附加物过多，耐火度低，导热性差
7.型、芯砂中含回用砂太多，回用砂中细碎砂粒、粉尘、死烧粘土、铁包砂太多，型砂烧结温度低
8.铸件开箱落砂太晚，形成固态热粘砂，尤其是厚大铸件和高熔点合金铸件
4.采用优质膨润土，减少粘土砂的粘土含量
5.型砂中粘结剂含量要适当，不宜过高。提高混砂质量，保证砂粒均匀裹覆粘结剂膜，并有适度的透气性。避免型砂中夹有团块
6.提高砂型的紧实度和紧实均匀性
7.浇注系统和冒口设置应避免使铸件和铸型局部过热。内浇道应避免直冲型壁
8.采用防粘砂涂料，均匀涂覆，在易产生粘砂部位适当增加涂层厚度。涂料中不得含有易产生气体、氧化及能与金属液和型砂发生反应的成分。尽量不采用通过反应可在铸件-铸型界面形成易剥离的玻璃状粘砂层的涂料或面砂来解决粘砂问题(例如在铸铁件型砂和芯砂中加入赤铁矿粉等)
11.对于大型厚壁铸件，适当提早开箱，加快铸件冷却，以防止固态粘砂
12.采用表面光洁的模样和芯盒
补救措施
1.喷、抛丸清砂
2.打磨
3.电化学清砂，尤其适用于清除铸件深腔和精密铸件的严重粘砂
12.浇注系统和冒口设置不当，造成铸型和铸件局部过热
防止方法
1.使用耐火度高的细粒原砂
2.采用再生砂时，去过细的砂粒、死烧粘土、灰分、金属氧化物、废金属、铁包砂及其他有害杂质，提高再生砂质量。定期补充适量新砂
3.水是强烈氧化剂，应严格控制湿型砂水分，加入适量煤粉、沥青、碳氢化合物等含碳材料，在砂型中形成还原性气氛。但高压造型时应减少含碳材料加入量，以减少发气量
9.适当降低浇注温度、浇注速度和浇注高度，降低上型高度和浇口杯高度，以减小金属液动压力、静压力及对铸型的热冲击
10.加强对铸钢等高熔点合金的精炼，净化金属液，降低合金液的氧化程度和吸气量，减少低熔点相形成元素（如铸钢、铸铁中的硫、磷，青铜中的磷、铅）的含量，控制会降低金属液表面张力、提高金属液蒸气压的元素(如铸钢、铸铁中的锰和硅，青铜中的铅)的含量。熔炼时炉料要干燥，慎用会引起化学粘砂的各种熔剂(如石灰石、苏打粉、氟石等)，熔炼温度不得过高，以免金属液过度氧化
热粘砂
缺陷名称
热粘砂
缺陷类型
表面类
定义和特征
铸件表面粘附着一薄层玻璃状型砂烧结物，常发生在砂型表面受热严重的部位。粘砂层无金属渗入，易清除
鉴别方法
肉眼外观检查。热粘砂中不含金属，常呈玻璃体状，比较薄，多发生在粘土砂型中，清理比较容易
形成原因
1.型砂和芯砂粒度太粗
2.砂型和砂芯的紧实度低或不均匀
3.型、芯的涂料质量差，涂层厚度不均匀，涂料剥落
9.金属液流动性好、表面张力低。例如，铜合金中磷、铅含量过高，铸钢中磷、硅、锰含量过高
10.树脂砂型、芯表面未刷涂料或涂料质量差，涂层厚薄不均，浇注时砂粒间树脂膜气化，形成毛细通道，在金属液静压力、蒸气压和表面张力作用下，金属液或金属蒸气渗入毛细通道，形成机械粘砂
11.金属液中的氧化物和低熔点化合物与型砂发生造渣反应，生成硅酸亚铁、铁橄榄石等低熔点化合物，降低金属液表面张力并提高其流动性，使低熔点化合物和金属液通过毛细管作用机制，渗入砂粒间隙，并在渗透过程中，不断消蚀砂粒，使砂粒间隙扩大，导致机械粘砂或化学粘砂