1.CO2水玻璃砂中砂包裹体的分析；

　　1.夹砂的形成机理：当熔融金属倒入砂型时，一方面，当型腔未充满，熔融金属未凝固时，熔融金属作用于型腔表面的砂层，砂型表层温度急剧上升，使表层受热迅速膨胀，产生热应力；另一方面，当砂型表层产生的水蒸气通过砂型内部时，在表面干燥层下被冷却冷凝，成为水饱和冷凝的薄层。这一层的热强度很低，只有正常湿强度的一小部分。由于应时膨胀的热应力，表层被迫沿着水分凝结层和拱形滑动。此时，熔融金属尚未充满，熔融金属的压力晚于表层的拱裂。砂型开裂后，当熔融金属从裂纹侵入并冷却固化时，形成夹砂。

　　2.水玻璃砂不易形成夹砂的机理：在低温下，水玻璃型砂由于模具的刚性，不能吸收膨胀，应力会很大；相反，在膨胀较大的高温下，由于模具表现出粘弹性并能在一定程度上吸收膨胀，应力较小。由于水玻璃砂具有加热后先膨胀后收缩的特点，不易产生夹砂。

　　3.夹砂原因分析：CO2水玻璃砂不易形成夹砂。为什么是夹砂？从夹砂形成的机理可以看出，在以石英砂颗粒为骨架的铸造条件下，型腔表面砂层的热膨胀和水在铸型内的迁移是夹砂形成的外因。砂层膨胀产生的热应力是表面起拱的驱动力，砂层的允许变形能力和层间连接强度是表面起拱和开裂的阻力。从这个意义上说，夹砂是由于摇枕和侧框浇口的侧热效应强，型砂热膨胀大，对变形的容忍度差，表层砂层与内层连接强度不足，型砂含水量高(模具干燥不充分)造成的。从夹砂形成的时期来看，模具还没有满。从这个意义上说，夹砂的周期与模具的吹干程度密切相关：吹干不透，干强度差，夹砂的临界时间容易被模具缩短。从夹砂缺陷的情况来看，夹砂发生在浇口引入平面的表层或更深层，说明金属液热效应强，型砂热膨胀大。这主要取决于原砂化学成分的性质和粒度的级配。同时，二氧化碳硬化时，模具透气性差，脱水性差，含水量高，强度不足。透气性差，导热性差，水饱和凝结区离模具界面很近，容易缩短夹砂的临界时间。

　　二.生产中防止CO2水玻璃砂夹砂的措施：1.降低热膨胀，延缓夹砂时间，提高耐受性。

　　(1)使用膨胀系数小的原砂，即选择好的砂源。主要从砂源的化学成分、粒度和粒度等级来看，有必要提高耐受性，选择粗原砂。用50/100原砂代替40/70原砂，效果明显。

　　(2)降低浇注温度，采用快速浇注速度，减少热强度和过热时间。原来浇注速度是28秒到38秒，现在浇注速度是25秒到35秒。

　　(3)避免水平浇注、倾斜浇注或尽量使大平面远离内浇道过热区域。通过改变内流道的引入位置，将摇枕和侧架从顶部改为侧面，工艺复杂，效果不明显。

　　(4)控制型砂的密实度，在用成型机成型的情况下，补充压实两遍，有一定的效果。

　　2.提高模具的连接强度，使水饱和区远离模具壁。

　　(1)型砂应适当增加硅酸钠的含量，控制适当的水分，以提高干强度。硅酸钠的添加量从7%增加到8%。

　　(2)通过造型增加表层砂的厚度。首先，通过增加厚度，提高模具的有效强度壁厚；第二，保持含水量高的背砂远离模壁，含水饱和区相应远离模壁。表层砂层厚度从30~40毫米增加到50~100毫米。

　　(3)吹二氧化碳使模具变硬，盖内安装电热板加热。(1)通过加热和二氧化碳联合硬化提高模具强度；其次，通过组合硬化，降低了模壁的含水量。含水量越小，夹砂临界时间越长，抗夹砂能力越强。同时，在硬吹时，扎通气孔更有利于提高硬化强度，降低模壁硬化层的含水率。工艺措施要求吹气罩内增加电加热板，模具应有足够的通气孔。

　　(4)在型砂中加入促硬成分，提高模具整个面砂部分的硬化强度，同时提高溃散性。在表面砂中加入0.5%的含促硬成分的改性剂。

　　(5)在大平面上插入钉子和油漆，增加连接强度。原来的工艺措施需要在大门侧的大平面上插钉子和刷油漆。

　　(6)提高背砂的强度和透气性，以满足保证表面砂和提高硬吹效果的需要，同时提高模具的导热性。一定时期更换背砂，使用30/50粗砂。

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