水玻璃砂无毒无味，在砂型铸造的各种方法中，水玻璃砂被认为是21世纪最有可能实现绿色铸造的型砂。但水玻璃砂溃散性差，落砂困难，铸件表面易粘砂等问题一直困扰广大铸造工作者，也限制了水玻璃砂的发展。对此，本课题主要是针对水玻璃砂溃散性及粘砂缺陷展开的。　　首先通过对CO2水玻璃砂的硬化机理研究，以确定本实验室环境下水玻璃砂的硬化方案。对试样的制备和型砂的吹气硬化装置进行设计和优化，设计了多孔管吹气工艺及对应装置，优选了吹气方案中吹气压力及气体温度，研究了吹气时间和吹气流量对常温强度的影响。试验发现：采用多孔管吹气装置，当吹气时间为50s-60s，吹气流量为40L/m in时，既能保证起模强度，同时终强度也能满足浇注时型砂所需的强度。　　另外，发明了一种铸造用CO2水玻璃石英砂添加剂，研究了其对CO2水玻璃型砂溃散性的影响，并设计了一组正交试验，优化了水玻璃加入量、添加剂含量两个影响因素。结果表明，加入添加剂后，水玻璃型砂溃散性明显改善，各温度下的残留强度均有降低，特别是600℃以上高温残留强度下降显著。当将含有4％添加剂I、3%添加剂II的水玻璃溶液以5%的质量分数加入到原砂中，同时加入占原砂5%质量分数的添加剂Ⅲ时，其常温强度，各温度下残留强度较合理。　　最后，针对水玻璃石英砂在铸钢件的生产过程中出现的粘砂缺陷进行了分析和研究。对铸型与铸件界面层进行模拟并对含添加剂的模拟界面层进行了烧结试验。研究了添加剂对界面层烧结状态的影响，并对铸钢件进行浇注对比试验。结果表明：往水玻璃型砂中加入添加剂，可以使铸型与铸件间的界面层在高温下发生适度烧结和致密化，有利于防止金属液的渗透，防止铸件产生粘砂缺陷。铸钢件浇注试验发现，未加添加剂的3＃水玻璃砂铸件表面粗糙，粘砂严重；加入添加剂的4＃水玻璃砂铸件表面有烧结壳，轻敲即可脱落，铸件表面光洁，基本无粘砂。