生产技术Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ 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。 ２．５钢液浇注温度 ２形成粘砂的主要因素 ２．１原砂 树脂砂生产主要是采用再生砂加少量新砂的 方法。由于再生砂中含有残留的树脂膜，浇注时，在 高温钢液的烘烤下，铸型中的许多树脂被烧掉，使 得铸型砂粒间形成小孔洞，这些孔洞往往造成高温 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 注温度是很重要的。 ３防止粘砂的主要措施 钢液的渗入，形成渗透性机械粘砂。 型砂粒度分布不当，型砂表面稳定性差，铸型 砂粒之间的间隙过大，也会导致高温钢液的渗入， 形成渗透性机械粘砂。 ２．２涂料 在铸造生产过程中，涂料是铸件获得较好表面 质量和减少粘砂的根本保证，由于涂层封闭了型、 芯表层的孔隙，提供了一层耐火性和热化学稳定性 高的屏障，从而防止或减少铸件粘砂的产生。涂料 耐火填料的选择，涂料质量的好坏，对铸件粘砂有 着直接显著的影响。 ２．３铸型质量 针对上述影响因素，结合现场的试验及实践经 验，采取如下措施来防止和减少树脂砂粘砂。 （１）保证原砂质量，定期检测型砂的各项指标参 数，如含水量、含泥量、酌减量、成分等，适当加大混 合砂新砂的比例，选用粉尘低、碱性氧化物少的原 砂，以提高面砂的抗粘砂能力和增强铸型的强度。 型砂的粒度分布范围适当加宽，如选用３０／７０目砂 型芯强度不高、表面质量差，涂料与砂型的润 湿条件差以及铸型紧实度低，砂粒问间隙较大等都 是促使粘砂形成的重要因素，这里要特别强调指出 的是型砂的硬化速度和起模时间对铸型质量的影 时，应使砂粒分布分散到３０、４０、５０、７０四个筛号 上。 响很大。因为硬化速度过快或过慢都将降低铸型的 终强度；而起模时间过早或过晚都将破坏和降低铸 型的表面质量。所以正确选择砂型的硬化速度和起 （２）不同材质的铸件应选用不同骨料的涂料，改 善涂敷方式。选用涂料主要是用来降低砂型表面粗 糙度以及防止铸型与金属发生反应并且隔离砂粒受 模时间也是减少粘砂的有效方法之一。 ２．４铸件的结构形状 对于一些特殊结构及复杂的铸件，在铸件热节 处、窝角处、复杂内腔以及被金属液完全包围的砂 热的作用。应当具有高熔点、较高的抗金属渗透能 力、优良的抗冲蚀能力。表１为几种常用耐火填料的 物理Ｉ生能，可以根据铸件的不同材质及特ｌ生选择合 表１几种常用耐火填料的物理性能 耐火填料名称 硅石粉 刚玉粉 分子式 ＳｉＯ２ Ａｌ２０３ 化学性质 酸性 中性 密度（ｇ／Ｃｍ ） ２．６５ ３．８－３．９ 熔点（ ） １７１３ ２０００～２５００ 烧结温度（℃） 在ＦｅＯ作用下的烧结温度（℃） １５００－ｌ７００ ＞１８５０ １４００－１５００ 高铝矾土粉 锆英粉 Ａｌ２０３ ＺｒＯ２．ＳｉＯ２ 中性 弱酸性或中性 ２．６ ４．６－４．７ ＞１８００ ２２００ １５００－１７００ １６００－１８００ １３００－１７００ １４００－１ ６ＯＯ 铬铁矿粉 镁砂粉 鳞片状石墨粉 无定形石墨粉 滑石粉 ＦｅＯ．Ｃｒ２０３ ＭｇＯ Ｃ Ｃ Ｍｇ３Ｓｉ４０ｌ０（ＯＨ）２ 中性 碱性 中性 中性 碱性 ４￣４．８ ３＿３５～３．５８ ２－２５ ＞１９００ ＞２０００ ３０００ ≈２ｌＯＯ ２．７ ８ｏｏ～１３５０ ８００－１ ３００ 注：表中熔点等部分性能会随其杂质含量的多少而改变。 ２２ ｏＦＭＴ中国铸造装备与技术２／２０１３ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ生产技术 适的涂料，有效的防止粘砂及提高铸件外观质量。 保证涂料质量，尤其是耐热性、骨料细度、固相成分 含量（浓度或波美度）等性能，同时刷涂料操作要保 证涂刷质量和厚度，刷涂方法上要求横竖刷、拐角及 特殊区域刷三到四遍及防止漏涂等，从而使粘砂的 几率大大降低。 （３）关注型砂的质量。根据气温、湿度等因素选 用最佳的树脂、固化剂配比，严格控制型砂的可使用 时间、强度及开箱时间，以获取较好的砂型质量。 图２防粘砂措施 １．型砂２．芯骨３．隔砂冷铁 （４）选用正确的紧实方法，保证铸型紧实度。紧 实是造型过程中非常重要的环节，也是防止粘砂的 最基本的前提条件，如紧实度不能达到要求，再采取 任何防粘砂措施也都无法达到预期的效果，所以要 ４．２采用特殊的防粘砂措施对铸件结构性粘砂能 起到很好的效果。 （１）对于铸件局部热节易粘砂部位，全部采用新 铬矿砂制作，减少铸件粘砂。 （２）对于铸件结构性粘砂部位，采用放置隔砂冷 验证采取措施的有效性，首先要确保紧实度符合要 求。 （５）易粘砂部位、热节部位、特殊结构部位采用 特殊措施：①全部使用新铬矿砂，手工或小型混砂机 按固定比例配比，保证强度及可使用时间；②采用放 置隔砂冷铁或特殊工装，增强局部的冷却速度，减少 铁的方式，增加局部冷却速度，减少铸件粘砂。 （３）在不产生气孔和浇不足等缺陷的前提下，尽 量降低浇注温度，来减少铸件的粘砂。 （４）针对特殊结构的铸件，在一种措施改进效果 不理想的情况下，在成本合理的基础上，可以将以上 两种或多种措施同时实施，会起到更好的效果。 参００１２—０２． 粘砂。使用隔砂冷铁可以有效减少热节处模数，急 剧降低钢液温度，缩短凝固时间，从而防止粘砂（如 图２）。 （６）浇注温度不易过高，应根据铸件的形状、尺 寸、壁厚、重量等特点，选择合适的浇注温度，原则 上，在不产生气孔和浇不足等缺陷的前提下，尽量降 低浇注温度。 ４结论 考文献 ［１］罗秋生．树脂砂铸件的粘砂问题的解决［Ｊ１．一重技术，２００８（０６）： 【２】黄晋．铬铁矿砂粘砂机理探讨【Ｊ１．铸造技术，１９９８（１）：３７—４０． ［３】夏作正．厚大型铸钢件型砂工艺探讨『ＪＪ＿首钢科技，１９９０（６）：２６－ ３１． ［４］黄天佑．铸造手册．造型材料ｆＭ］，北京：机械工业出版社，２００２ （２）：１９６． ４．１解决大型铸钢件粘砂必须综合考虑型砂、涂 料、铸型紧实度和浇注温度及结构性粘砂等方面的 因素。 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｓａｎｄ Ｂｕｒｎｉｎｇ ｏｆ Ｌａｒｇｅ Ｓｔｅｅｌ Ｃａｓｔｉｎｇｓ ａｎｄ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ＹＡＮＧ Ｌｅｉ，ＺＨＡＮＧ ＸｕＰｅｎｇ （Ｎｉｎｇｘｉａ Ｋｏｃｅｌ Ｓｔｅｅｌ Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５００２１，Ｎｉｎｇｘｉａ Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓａｎｄ ｂｕｒｎｉｎｇ，ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｓａｎｄ ｂｕｒｎｉｎｇ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｎａｌｙｚｅｄ ｗｉｔｈ ｍａｎｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ａｇａｉｎｓｔ ｓａｎｄ ｂｕｒｎｉｎｇ．Ｂｙ ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｔｈｅ ｓａｎｄ ｂｕｒｎｉｎｇ ｄｅｆｅｃｔｓ ｏｎ ｃａｓｔｉｎｇｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｅｌｉｍｉｎａｔｅｄ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓａｎｄ ｂｕｒｎｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；Ｌｉｑｕｉｄ ｍｅｔａｌ ｐｅｎｅｔｒａｂｉｌｉｔｙ；Ｃｏａｔｉｎｇ；Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓａｎｄ ｂｕｒｎｉｎｇ 中国铸造装备与技术２／２０１３ ｏＦＭＴ
