球墨铸铁怎么预防粘砂缺陷？

球墨铸铁件生产中的粘砂缺陷确实挺让人头疼的，它主要是指铸件表面牢固地粘附着一层金属与砂（或涂料）的混合物或烧结的型砂，导致铸件表面粗糙，清理困难。球墨铸铁由于其含碳量较高，一般不会发生化学粘砂（即不会与型砂中的SiO₂发生化学反应生成硅酸亚铁），其粘砂缺陷主要是机械粘砂。这是由于高温铁液在压力作用下渗入砂型或砂芯表面的砂粒孔隙中，凝固后形成的。

为了帮助大家快速了解预防粘砂缺陷的主要方向，我用一个表格来进行对比：

型砂质量与控制要点

• 高耐火度原砂是基础：型砂的耐火度高低对防止机械粘砂很重要。原砂中SiO₂含量建议高于95%--甚至96%以上，且砂粒宜粗些，以提高其耐火度和热稳定性。对于要求高或厚大件，可考虑使用铬铁矿砂、锆英砂等特种砂。

• 控制型砂粒度及透气性：型砂的粒度分布和透气性需要平衡。湿型砂透气性不宜过高，以免金属液易渗入砂粒孔隙。机器造型湿型砂透气率多在60-90，高密度造型则可控制在100-140。要避免因长期使用导致芯砂混入使型砂粒度变粗、透气性过高（如有的工厂曾出现透气率高达160以上），这易导致铸件表面粗糙或机械粘砂。

• 保证有效煤粉含量：湿型砂中加入煤粉，浇注时产生还原性气体，有助于防止粘砂。应使用优质煤粉（低灰分、适宜挥发分、焦渣特征5-6级、高光亮碳生成量），并监测型砂发气量来控制有效煤粉含量。

• 提高并均匀紧实度：砂型（芯）紧实度要高且均匀。手工造型时注意对坑凹处、拐角处局部塞紧或冲紧；机器造型则需保证足够的紧实压力并改善型砂流动性。高的紧实度能减少砂粒间隙，提高表面强度，抵抗金属液渗透。

• 控制型砂水分：严格控制型砂水分（湿型砂水分一般应低于5%）。过高水分不仅降低型砂强度，还会增加发气量，易引起气孔、呛火甚至“爆炸粘砂”。

涂料应用要点

• 使用优质耐火涂料：对于树脂砂型、水玻璃砂型或较大湿型球铁件，使用优质涂料是防粘砂的有效手段。涂料骨料可选用锆英粉、铬铁矿粉、棕刚玉粉等高耐火材料。铸铁件石墨涂料防粘砂性能较好，可在骨料中配入20%以上锆英粉增强抗热冲击能力。

• 保证涂层质量与厚度：涂料需有良好涂挂性和覆盖性，波美浓度宜大于30。受热严酷的厚大部位可采用双层涂料。涂层厚度要适宜（例如消失模工艺中，涂层过薄如不足0.3mm易粘砂，保证1mm厚度则有效），且应均匀无遗漏，烧结后能有效隔绝铁液。

工艺操作优化要点

• 控制浇注温度与速度：在保证铁液流动性、避免冷隔缺陷的前提下，适当降低浇注温度，可减轻对砂型的热作用和物理冲刷。提高浇注速度（对湿型砂而言）有时有助于减少粘砂（但需平衡防渣气孔等要求）。优化浇注系统设计，避免铁液对型壁冲刷力过大。

• 规范造型与合箱操作：起模、修型时避免损伤型腔，修补需到位且保证强度。合箱前务必吹净型腔和砂芯表面的浮砂，平稳合箱，防止掉砂。合箱后尽快浇注。

其他辅助措施

• 添加抗粘砂附加物：除了煤粉，型砂中添加赤铁矿粉、二氟化铵等也有利于防止皮下气孔。

• 控制旧砂质量和砂温：保持合理的旧砂再生比例和补加新砂，避免型砂性能劣化。流水线生产时，严格控制旧砂温度（特别是对于球墨铸铁，型砂温度不宜超过35℃），防止热砂造型带来问题。

总结一下

预防球墨铸铁件粘砂缺陷，需要系统地从型砂质量、涂料应用、工艺操作等多方面入手。核心是提高砂型（芯）的耐火度、表面强度和致密性，隔绝铁液与砂型的直接接触，并优化浇注工艺减少对砂型的热力和机械冲刷。