在鑄造生產(chǎn)中，我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)帶有砂眼的鑄件，或在表面，或在內(nèi)部，情況

輕的，一般可以不處理或者修磨、焊補(bǔ)處理，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致報(bào)廢。砂眼，往往與

其他缺陷一起出現(xiàn)，或者說(shuō)，砂眼經(jīng)常是其他缺陷的直觀現(xiàn)象，例如，有沖砂 、

掉砂、鼠尾、夾砂結(jié)疤、涂料結(jié)疤等。

1. 砂眼的定義及鑒別

鑄件內(nèi)部或表面包裹砂?；蛏皦K的孔洞，稱為砂眼。根據(jù)砂眼出現(xiàn)的位置， 可

分為表面砂眼和內(nèi)部砂眼。對(duì)于鑄件表面的砂眼，用肉眼外觀檢查即可識(shí)別； 對(duì)

于鑄件內(nèi)部的砂眼，要用超聲或者射線探傷進(jìn)行檢驗(yàn)。

通常，砂眼與夾渣的外觀有相似之處，有時(shí)候容易混淆。要區(qū)分兩者的區(qū)別，

就要對(duì)各個(gè)方面進(jìn)行分析，綜合各因素來(lái)判斷，有時(shí)候要通過(guò)氣刨、加工或者

剖分來(lái)確定。消除砂眼和夾渣缺陷，要綜合考慮、對(duì)策。

圖1、圖2所示即為砂眼缺陷。

2. 原因分析

圖3即為常見(jiàn)的鑄鋼缺陷的工序聯(lián)系和現(xiàn)狀解析。

從圖中可以看出，砂眼缺陷與工藝、模型、混砂、芯子造型、造型、下芯組合 、

澆注等工序有關(guān)，其中與工藝設(shè)計(jì)、下芯組合和澆注關(guān)系較大。在考慮解決砂眼

缺陷的時(shí)候，就要從這些方面著手，綜合分析。

具體的原因分析：

(1)由于砂型或砂芯膨脹，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理及澆注操作不當(dāng)，造成砂型(芯)

開(kāi)裂，型(芯)砂脫落，產(chǎn)生沖砂、掉砂、鼠尾和夾砂結(jié)疤，脫落的型芯砂在鑄件

內(nèi)形成砂眼。

(2)模型設(shè)計(jì)不良，造型、制芯后，局部存在尖砂。

(3)造型、制芯混砂配比、用砂不合理。

(4)由于造型、下芯、合型操作不當(dāng)，發(fā)生塌型、擠箱、掉砂、壓壞砂型或砂芯。

腔內(nèi)的浮砂在合型前未吹掃干凈。

(6)合型后由澆注系統(tǒng)或冒口掉入砂?；蛏皦K。

(7)涂料不良，或砂型、涂料不干，澆注時(shí)涂層脫落，在造成涂料結(jié)疤的同時(shí)，

形成涂料夾層。

圖4中型腔內(nèi)的掉砂不吹，圖4中砂芯上的尖砂不去處，均有可能形成砂眼。

3. 砂眼夾渣原因展開(kāi)

圖6即為砂眼夾渣缺陷原因的展開(kāi)圖，針對(duì)砂眼，從熱負(fù)荷和鋼水沖刷兩個(gè)大

的方面進(jìn)行原因分析。

其中針對(duì)砂眼發(fā)生量與澆注時(shí)間的關(guān)系，日本KCX公司技術(shù)文件中有所涉及 ，

圖7即為砂眼發(fā)生量與澆注時(shí)間的影響關(guān)系圖。

如果澆注時(shí)間短的話， 因鑄型的沖砂增加砂眼的發(fā)生量， 如果澆注時(shí)間長(zhǎng)的話 ，

由于熱影響，砂眼的發(fā)生量也會(huì)增加。為了降低砂眼的發(fā)生量，在澆注時(shí)間

內(nèi)調(diào)節(jié)澆道流速是非常重要的。

對(duì)于不同尺寸、不同結(jié)構(gòu)、不同重量的產(chǎn)品，需要量身制定合適的澆注時(shí)間。

4. 砂眼發(fā)生構(gòu)造原理圖

圖8為砂眼發(fā)生構(gòu)造原理圖。

從圖8中可以看出，砂眼的可能來(lái)源有：

5. 防止發(fā)生砂眼、夾渣對(duì)策

根據(jù)砂眼來(lái)源分析，制定以下對(duì)策：

(1)低溫澆注；

(2)澆道部分使用濾渣片；

(3)設(shè)定澆道流速、澆道比；

(4)節(jié)制內(nèi)澆口流速；

(5)澆道斷面變圓；

(6)選擇合適的產(chǎn)品和內(nèi)澆口角度；

(7)優(yōu)化澆冒口方案；

(8)使用殼型砂芯；

(9)及時(shí)清理熔煉爐內(nèi)爐渣；

(10)嚴(yán)格按照規(guī)范操作。

實(shí)際操作中的注意事項(xiàng)有：

(1)澆口杯、直澆道應(yīng)清潔，不應(yīng)有砂粒等雜物。

(2)起模后，涂刷涂料前，冷鐵表面粘附的砂子需要清除，型腔內(nèi)的浮砂要清吹

干凈。

(3)保證砂芯完整性，防止因芯盒接合面存在縫隙導(dǎo)致砂芯尺寸不合格。

(4)下芯前，將型腔內(nèi)堆積的多余的涂料清除，并清吹干凈。

(5)合箱前，對(duì)型腔內(nèi)進(jìn)行全面清吹，不留死角；直澆道、出氣棒，要保持通暢 ，

不留浮砂。

(6)砂箱轉(zhuǎn)移時(shí)，避免碰撞，防止涂料、砂子掉落。

(7)澆注前，將澆口杯蓋住，防止外來(lái)物掉入通過(guò)澆口杯進(jìn)入型腔。

(8)注意澆注溫度和速度，避免金屬液流速過(guò)快，沖擊力過(guò)大。

6. 砂眼解決實(shí)例

實(shí)例一：糾正不規(guī)范操作

產(chǎn)品進(jìn)行磁粉探傷，結(jié)果不合格。缺陷外觀為局部有細(xì)小的空洞，缺陷確認(rèn)為

砂眼缺陷，經(jīng)過(guò)調(diào)查分析，確認(rèn)原因?yàn)楹舷淝耙赘钇瑑?nèi)散沙未輕吹干凈，澆注時(shí)

帶入鑄件，形成砂眼。

局部放大

清吹干凈

缺陷基本消除

例二：使用易割片

引導(dǎo)輪產(chǎn)品澆道內(nèi)增加濾渣片，改善了澆道內(nèi)澆口的流速，降低了返修率。

口方案

托架類產(chǎn)品，存在砂眼，通過(guò)工藝優(yōu)化，增加補(bǔ)貼后，砂眼返修率降低。

引起鑄件缺陷的原因是多方面的。

想要提高產(chǎn)品的質(zhì)量， 一方面， 要提高操作者的素質(zhì)， 做到按照操作規(guī)程操作 ，減少影響產(chǎn)品質(zhì)量的人為因素； 另一方面， 出現(xiàn)問(wèn)題后， 要全面的綜合考慮問(wèn)題 ，查找原因，進(jìn)行對(duì)策，做到及時(shí)改善，將負(fù)效應(yīng)減小。

質(zhì)量就是企業(yè)的生命， 任何一個(gè)崗位的疏忽和輕視都會(huì)對(duì)企業(yè)的整體質(zhì)量造成不

同程度的影響。保證產(chǎn)品的內(nèi)在、外在品質(zhì)，就是鑄造企業(yè)的誠(chéng)信，鑄造企業(yè)的

未來(lái)。

鑄鋼件粘砂、砂眼、縮孔、夾砂、裂紋缺陷及預(yù)防措施

在鑄件表面上，全部或部分覆蓋著一層金屬(或金屬氧化物)與砂（或涂料）

的混（化）合物或一層燒結(jié)構(gòu)的型砂，致使鑄件表面粗糙，難于清理。粘砂多發(fā)

生在型、芯表面受熱作用強(qiáng)烈的部位，分機(jī)械粘砂和化學(xué)粘砂兩種。機(jī)械粘砂是

由金屬液滲入鑄型表面的微孔中形成的，當(dāng)滲入深度小于砂粒半徑時(shí)，鑄件不形

成粘砂，只是表面粗糙，當(dāng)滲入深度大于砂粒半徑時(shí)，就形成機(jī)械粘砂，化學(xué)粘

砂是金屬氧化物和造型材料相互進(jìn)行化學(xué)作用的產(chǎn)物， 與鑄件牢固地結(jié)合在一起

而形成的。

粘砂的預(yù)防措施：

（1）選用耐火度高的砂，以提高型砂，芯砂的耐火度，原砂的 SiO2 含量在 96%

（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以上，而且砂粒應(yīng)對(duì)粗些。鑄鋼件的澆注溫度越高，壁厚越厚， 對(duì)

原砂中 SiO2 含量的要求越高。

（2）適當(dāng)降低澆注溫度和提高澆注速度，減輕金屬液對(duì)砂型的熱力學(xué)和物理化

學(xué)作用。

（3）砂型緊實(shí)度要高（通常大于 85）且均勻，減少砂粒間隙；型、芯修補(bǔ)到位 ，

不能有局部疏松。

（4）采用在高溫下不開(kāi)裂、不燒結(jié)成熔洞的涂料

鑄鋼件砂眼缺陷及預(yù)防措施

? 砂眼缺陷處內(nèi)部或表面有充塞著型（芯）砂的小孔，砂眼是一種常見(jiàn)的鑄造

缺陷， 往往導(dǎo)致鑄件報(bào)廢。 砂眼是由于金屬液從砂型型腔表面沖下來(lái)的砂粒 （塊） ，

或者在造型，合箱操作中落人型腔中的砂粒（塊）來(lái)不及浮入澆冒系統(tǒng)，留在鑄

件內(nèi)部或表面而造成的。

砂眼的預(yù)防措施：

（1）嚴(yán)格控制型砂性能，提高砂型芯的表面強(qiáng)度和緊實(shí)度，減少毛刺和銳角，

減少?zèng)_砂。

（2）合箱前把型腔和砂芯表面的浮砂處理干凈，平穩(wěn)合箱，如果是明冒口或貫

通出氣眼，應(yīng)避免散砂從中掉人型腔，合箱后要盡快澆注。

（3）設(shè)置正確合理的澆冒系統(tǒng)，避免金屬液對(duì)型壁和砂芯的沖刷力過(guò)大。

（4）澆口杯表面要光滑，不能有浮砂

鑄鋼件縮孔縮松缺陷及預(yù)防措施

? 在鑄件厚斷面內(nèi)部,熱節(jié)處或軸心等最后凝固的地方,形成不規(guī)則的表面粗糙

的孔洞,該處晶粒粗大,往往帶有樹(shù)枝晶.孔洞大而集中的為縮孔,孔眼小而分散

的稱為縮松.主要是由于鑄件在冷卻凝固時(shí)所產(chǎn)生的液態(tài)收縮和凝固收縮遠(yuǎn)遠(yuǎn)大

于固態(tài)收縮,且在鑄件后凝固的地方得不到金屬液的補(bǔ)充造成的。

縮孔、縮松的預(yù)防措施：

（1）盡量降低注溫度和澆注速度,澆注后期的補(bǔ)澆要充分到位。

（2）合理設(shè)計(jì)澆冒系統(tǒng),壁厚小且均勻的鑄件要采用同時(shí)凝固,壁厚大且不均勻

的鑄件采用由薄向厚的順序凝固,使鑄件得到充分補(bǔ)縮。

（3）在鑄件厚斷面部位,合理放置內(nèi),外冷鐵。

（4）盡量減少鑄件的熱節(jié)部位。

鑄鋼件夾砂結(jié)疤缺陷及預(yù)防措施

? 夾砂是指在鑄鋼件表面上,有一層金屬瘤狀物或片狀物,在金屬瘤片和鑄件之

間夾有一層型砂或涂料,結(jié)疤是由于金屬液在鑄型表面局部沖去了一塊砂的地方

或在發(fā)生攪拌或沸騰現(xiàn)象的地方出現(xiàn)了一塊凸出的疤痕,脫落的砂夾在疤塊中或

鑄件的其他部位中。在澆注時(shí),濕型型腔表面的水分因受到鋼液的高溫烘烤而向

砂型內(nèi)部發(fā)生遷移,形成強(qiáng)度較低的水分凝聚區(qū),易使型腔表面脫層而造成鑄鋼

件結(jié)疤,、夾砂等缺陷。

夾砂、結(jié)疤的預(yù)防措施：

（1）嚴(yán)格控制型砂、芯砂性能。

（2）澆注時(shí)間盡量短；澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)使金屬液進(jìn)入型腔時(shí)平穩(wěn)而沖擊力不

大,內(nèi)澆口的布置要適當(dāng)分散以避免鑄型局部過(guò)熱,同時(shí)盡快地覆蓋住下型面。

（3）大平面的板狀鑄件可采用傾斜澆注；

（4） 鑄型上扎氣眼以利于水水蒸氣及其他氣體的排除,使水分凝聚區(qū)后移和降低

其中的水分,減少氣體壓力對(duì)型腔表面的拱托作用。

鑄鋼件裂紋缺陷及預(yù)防措施

? 裂紋分為熱裂和冷裂。熱裂主要由 S 引起，多為不規(guī)則形狀,裂口處金屬表皮

氧化;冷裂主要由P引起,裂口較直,開(kāi)裂處有金屬光澤,有時(shí)出現(xiàn)輕微氧化色。 部

分鑄鋼件采用水爆清砂工藝，亦可導(dǎo)致裂紋。

裂紋的預(yù)防措施：

（1）提高砂型和砂芯的退讓性。

（2）嚴(yán)格控制爐料及鋼水中的S、P含量。

（3）鑄件壁厚盡量均勻,避免壁厚的突然改變,條件允許時(shí),可適當(dāng)設(shè)置加強(qiáng)筋,

兩截面交接部位采用圓角連接,以減少應(yīng)力集中。

（4）調(diào)節(jié)鑄件各部位冷卻速度,避免鑄件局部過(guò)熱,在厚大斷面或熱節(jié)處放置冷

鐵,內(nèi)澆道適當(dāng)分散,使鑄件各部位溫度趨向均勻,澆冒口當(dāng)應(yīng)阻礙鑄件的收縮。

（5）鑄件澆注后,開(kāi)型不能過(guò)早,采用水爆清砂工藝的鑄件應(yīng)掌握好溫度和時(shí)間

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