铸造覆膜砂

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树脂自硬砂铸造工艺和其它工艺一样，有自身的规律，如果在原材料选用、工艺设计、制型(芯)操作，生产管理等方面控制不当，将会出现一系列铸造缺陷，降低铸件质量。本文将对呋1喃树脂自硬砂使用过程中若干问题进行分析。

树脂砂使用中的常见铸造缺陷及防止措施呋1喃树脂自硬砂若使用不当，常出现气孔、机械粘砂、粘模等铸造缺陷。

1.气孔的产生及防止措施

金属凝固过程中，陷入金属液中的气泡在铸件中形成孔洞，称之为气孔。通过观察孔洞的形状、孔壁特征、表面形貌及产生部位等特征可区别于缩孔、缩松、砂眼、渣孔等铸造缺陷。

防止气孔产生的主要措施如下：

a.选择合适的树脂种类，适当减少树脂加入量

树脂或固化剂加入量过多，树脂含氮量过高，都要引起发气量增加，因此，要防止气孔产生应选用低氮树脂，尽量降低树脂和固化剂的加入量。

b.提高再生砂的质量，降低其灼烧减量和微粉含量

若旧砂再生不良，使旧砂的灼烧减量失控，微粉尘含量过高，会造成型(芯)砂发气量增大，透气性降低，出现这种现象时应适当加大新砂比例，同时改进旧砂再生设备，使再生砂达到要求指标。

c.严格控制涂料的涂刷时间和烘干工艺

砂型、砂芯硬化不良，涂刷涂料或烘干不当，涂料质量不好或干燥不充分，均使砂型(芯)中残留水分过多，发气量增大。

d.改进铸造工艺设计，合理设置砂型(芯)中的排气通道

改进铸造工艺设计，适当提高压头，使砂芯排气通畅；砂型合理设置排气孔，合型时应将砂芯出气道与砂型气眼连通并引出，防止出气道被砂堵塞或浇注时铁液进入芯头出气道；控制浇注速度，避免浇注过慢，使浇注系统金属液充满。

e.调整原砂粒度

适当调整原砂粒度，在保证铸件表面质量的前提下，原砂适当粗些可提高砂型的透气性。

f.适当控制浇注温度

控制最1佳的浇注温度范围，确保既不出气孔，又不至于引起粘砂

2.机械粘砂的产生及防止措施

机械粘砂是金属液在压力作用下渗入铸型型壁砂孔隙中产生金属和砂粒互相掺和、互相粘结的现象。粘砂是金属液与铸型间发生界而反应的结果，金属液注入铸型以后，在界面上，金属液、铸型材料和型内气体之间要发生一系列物理化学反应，粘砂就是这许多反应的综合结果。

防止粘砂可采取的主要措施如下：

a.合理选用原砂

选用多(四)筛砂的粒度级配，使砂粒间隙减少，增大金属液的渗透阻力。

b.合理选用涂料及涂刷工艺

涂料的作用是隔离铸型(芯)和金属液，所以涂料层要有一定的厚度和一定的渗入深度。在受热严重的部位，可采用双层涂料。底层涂料主要保证涂料有一定的渗透深度，而表层涂料要保证一定的厚度；改善涂料配方，提高涂料性能。

应根据合金类别、铸件大小以及铸型工艺来选择涂料。

c.多用再生砂

经过反复使用再生的砂热稳定性好，砂粒形也较好。

d.提高模样表面质量，提高型(芯)砂的紧实度

铸型(芯)的表面质量取决于模样的表面质量和型(芯)砂的紧实度，因此模样表面越好，型(芯)砂紧实度越高，越容易防止粘砂。造型时，尽量提高铸型(芯)的紧实度，尤其模样凸台的下部、凹角转弯处以及活块下部等处的紧实。

e.控制浇注温度

浇注温度不宜过高，应根据铸件形状、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、冷隔等缺陷的前提下，尽量降低浇注温度。

3.粘模的产生及防止措施

模样不易起出，或在起模时模样上粘砂，结果导致铸件表面质量差，甚至成废品。粘模产生的原因有多种：

(1)模样或芯盒表面质量差；

(2)脱模剂使用不当；

(3)起模时间过早等。

因此防止粘模可采取的相应措施如下。

(1)提高模样及芯盒的表面质量。

(2)根据环境温度的不同，准确控制最1佳脱模时间，合理选用脱模剂。

4.合理控制固化时间

生产中会遇到固化太快，砂型、砂芯变脆，强度降低和固化太慢，砂型砂芯硬化不良导致生产效率低以及砂型、砂芯质量太差两种极端现象。

（1）防止固化太快的措施

固化太快一般多出现在夏季。防止固化太快的主要措施有：

①控制砂温，特别在夏季，环境温度又高，应采取措施，尽量使砂温降到35℃以下。

②降低固化剂的加入量，或更换酸度较小的固化剂。

③严防靠增加固化剂的量来加快固化速度，达到提高生产效率的错误做法。

（2）防止固化太慢的措施

固化太慢，冬季出现的较多，或原砂含水量过高，或含泥量及微粉含量过高，另外常出现在一些刚开始采用树脂砂工艺的企业和产量较少的情况下。防止固化太慢的主要措施有：

①提高砂温至10℃以上。

②在冬季，可适当提高车间内的环境温度，每班开始时，可对模具进行适当预热。

③调整固化剂加入量，在冬季可适当增加固化剂用量并选用酸度较大的固化剂。

④选用优质原砂，建议采用擦洗砂，指标应达到3.2规定的要求。

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1.1 铸造砂简介

铸造砂是铸造生产中用来配制型砂和芯砂的一种造型材料。在用粘土作为型砂粘结剂的情况下，每生产1吨合格铸件，大约需要补充1吨新砂，因此在砂型铸造生产中铸造砂的用量最1大。随着汽车、铁路交通、航空航天等行业对高性能优质铸件需求的不断提高，铸造产品的市场需求规模持续增长，铸造砂的需求量不断扩大。铸造砂的健康发展对我国铸造产业实现绿色可持续发展具有重大的实际意义。

铸造砂按矿物组成不同分为硅砂和非硅质砂两大类：    

1、硅砂： 主要矿物组成为SiO2。

①天然硅砂：用于有色合金铸件、铸铁件及中小型铸钢件的型砂和芯砂。  ②精选天然硅砂：用于以有机物作为粘结剂的各种型砂和芯砂。 ③人工硅砂：用于铸钢件的型砂和芯砂。  

2、非硅质砂 ：种类较多，用途各异：

①石灰石砂：由石灰岩破碎而成,主要矿物组成是CaCO3,用于铸钢件的型砂和芯砂。

②锆砂:主要矿物组成是ZrO2·SiO2，用于大型铸钢件及合金钢件的芯砂或砂型的面砂，或将其粉料用作涂料。

③镁砂：主要矿物组成是MgO,用于高锰钢铸件的面砂、芯砂，其粉料可用作涂料。

④铬铁矿砂：主要矿物组成是FeO·Cr2O3,用于大型或特殊铸钢件的面砂、芯砂，其粉料可用作涂料。

⑤刚玉砂：主要矿物组成是α-Al2O3，用于熔模、陶瓷型铸造的制壳材料。

⑥橄榄石砂：主要矿物组成是(MgFe)2SiO4，用于铸铁件、有色合金铸件以及高锰钢铸件的型砂和芯砂。

铸造砂的颗粒形状一般有3种：

①圆形砂:颗粒为圆形或接近于圆形,表面光洁,没有突出的棱角。

②多角形砂:颗粒成多角形,且多为钝角。

③尖角形砂：颗粒成尖角形，且多为锐角。铸造砂的颗粒形状一般以角形系树（砂子实际比表面积／砂子理论比表面积）来表示。  

铸造砂的颗粒组成是用筛号来表示的，测定的方法是将经水洗去泥分烘干后的干砂倒入标准筛，再放到筛砂机上筛分，筛分后将各筛子上停留的砂子分别称重,通常用标准筛筛分后砂粒最集中的3个相邻筛子的头尾筛号表示颗粒组成。 &