轉(zhuǎn)載 淺談國內(nèi)客車防腐技術(shù)的應(yīng)用

1、轉(zhuǎn)載 淺談國內(nèi)客車防腐技術(shù)的應(yīng)用原文地址:淺談國內(nèi)客車防腐技術(shù)的應(yīng)用作者:紅楓葉淺談國內(nèi)客車防腐技術(shù)的應(yīng)用吉學(xué)剛摘要:綜述了金屬腐蝕的防護(hù)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防腐材料及工藝應(yīng)用方面闡明了防腐技術(shù)在國內(nèi)客車制造中的應(yīng)用，并提出了客車防腐技術(shù)的發(fā)展。關(guān)鍵詞:金屬腐蝕客車防腐防腐技術(shù)abstract:thisarticlesummarizestheprotectiononmetalcorrosion,illustratestheapplicationofanticorrosiontechnologyfromthepointsofstructureengineer,anticorrosionmaterial

2、andanticorrosiontechnologyapplicationondomesticbusmanufacture,andpointsoutthedevelopmentoftheanticorrosiontechnologyonbus.keywords:metalcorrosionbusanticorrosionanticorrosiontechnology據(jù)發(fā)達(dá)國家統(tǒng)計(jì)，每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失占國家生產(chǎn)總值的(gnp)2%-4%;據(jù)估計(jì)，每年我國因腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失至少達(dá)2000多億元，這是一個(gè)相當(dāng)驚人的數(shù)字。例如，在美國東部有一座鐵橋，使用了40年后轟然塌落在俄亥俄河中，致使4

3、6人喪生。專家們對(duì)鐵橋殘骸作了檢查，發(fā)現(xiàn)受力部位出現(xiàn)點(diǎn)狀腐蝕孔，有的已深達(dá)3mm以上，而其鋼材在其有缺口時(shí)的抗斷裂力差，致使以腐蝕孔為缺口，發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂(scc)而釀成災(zāi)難性事故。1980年3月，在北海大埃科菲斯克油田上作業(yè)的亞歷山大基定德號(hào)鉆井平臺(tái)，由于樁腿上的一個(gè)法蘭盤焊縫被海水腐蝕，在8級(jí)大風(fēng)掀起高達(dá)6.8米海浪的反復(fù)沖擊下，萬余噸重的平臺(tái)在25分鐘內(nèi)傾倒，使123人遇難，造成近海石油鉆探史上的罕見災(zāi)難?？蛙囀且凿撹F材料為主的工業(yè)制品，在使用過程中要受到自然界濕熱環(huán)境的影響，尤其是海洋空氣、酸雨，甚至化冰鹽水的嚴(yán)重腐蝕，如不解決腐蝕問題，將嚴(yán)重影響客車的外觀、使用壽命以及安全性能。因

4、此汽車之父卡爾奔馳在德國斯圖加特制造世界第一輛汽車時(shí)，就采用油漆進(jìn)行防銹和裝飾。1.金屬腐蝕的防護(hù)機(jī)理金屬腐蝕的防護(hù)技術(shù)主要采用兩種方法即電化學(xué)保護(hù)和涂層保護(hù)，電化學(xué)陰極保護(hù)法一般適用于海水中的大型海洋工程結(jié)構(gòu);而對(duì)于客車防腐，尤其是對(duì)行駛在海洋氣候中的車輛必須采用抗腐蝕性能強(qiáng)的涂料、金屬或非金屬涂層來將鋼鐵材料與外界腐蝕性環(huán)境隔開來以達(dá)到防腐的目的。根據(jù)表面覆蓋材料的不同可分為非金屬覆蓋層和金屬覆蓋層。非金屬覆蓋層又有涂料和非金屬襯里兩大類。金屬覆蓋層有電鍍、熱噴涂、熱浸鍍、擴(kuò)散滲透、包覆等。涂料是通過一定的涂裝工藝涂刷在鋼鐵表面，經(jīng)固化而形成一層隔離性保護(hù)薄膜。涂層的防腐蝕功能主要有兩方面

5、，一方面是防止涂層外部腐蝕性物質(zhì)侵入基體，另一方面是靠防銹顏料和填料起到對(duì)腐蝕的抑制作用。非金屬襯里是在鋼鐵表面襯以橡膠、塑料、玻璃鋼、耐酸磁板、石墨板等惰性材料以達(dá)到保護(hù)鋼鐵免受介質(zhì)腐蝕的目的。2.在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造過程中避免腐蝕客車設(shè)計(jì)與制造過程中應(yīng)盡量避免在噴漆前出現(xiàn)封閉的空腔結(jié)構(gòu)，以防止出現(xiàn)無法噴漆的防腐盲區(qū);對(duì)執(zhí)行磷化處理的工件要開設(shè)工藝流液孔，防止積液;不同金屬連接時(shí)應(yīng)盡量選取電位接近的金屬，或采取絕緣措施避免電化學(xué)腐蝕;為防止焊縫部位由于灼傷漆皮清理不到位而出現(xiàn)補(bǔ)漆質(zhì)量差的現(xiàn)象，應(yīng)盡量減少采用帶漆件焊接;蓄電池倉內(nèi)由于酸霧嚴(yán)重，應(yīng)保證倉內(nèi)敞口通風(fēng)，并且涂層應(yīng)注重耐酸性或倉內(nèi)加裝非金

6、屬襯里(防護(hù)罩殼);客車設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮選用性能優(yōu)良的耐腐蝕材料，如鍍鋅板、鋁合金板、復(fù)合材料和工程塑料等;為防止鋼板搭接縫部位出現(xiàn)流銹水現(xiàn)象，對(duì)所有外露搭接縫處需涂覆密封膠;工件或整車涂漆前采取適宜的防銹工藝，盡量防止鋼鐵材料帶銹涂裝。3.客車常用防腐材料性能優(yōu)異的防腐材料是確?？蛙嚪栏|(zhì)量的根本所在。國內(nèi)客車常用防腐材料主要有前處理材料、防腐涂料、抗石擊膠、密封膠、各種防護(hù)蠟等。3.1前處理材料:鋼鐵制品涂漆前必須進(jìn)行磷化或其它表面處理，以消除影響涂層防腐質(zhì)量的不利因素，進(jìn)而增強(qiáng)底漆與基材間的附著力，確保整個(gè)復(fù)合涂層的防腐性能。鋼鐵制品涂裝前的表面處理主要包括除油、除銹、磷化三個(gè)部分，因此前處

7、理材料一般包括脫脂劑(除油劑)、除銹劑(酸液)、表面調(diào)整劑、磷化劑、防銹劑、以及其它打磨、除銹材料等。3.2防腐涂料防腐涂層的壽命，與基材表面的處理質(zhì)量、涂裝配套體系、涂層厚度等有很大的關(guān)系。然而選擇性能適宜的防腐蝕涂料，是獲得優(yōu)異防腐涂層的前提條件。3.2.1環(huán)氧樹脂類涂料:以環(huán)氧樹脂作為主要成膜物質(zhì)的環(huán)氧型防腐涂料至今仍是使用最方便、用量最大(40%以上)、范圍最廣(在許多領(lǐng)域均可)、作用最重要(主要品種)的防腐涂料品種。由于環(huán)氧樹脂及其固化物分子結(jié)構(gòu)中含有許多醚鍵(-o-)和不易水解的羥基(-oh)等極性基團(tuán)，易于與極性的金屬基材表面潤濕，可以使其與金屬表面之間產(chǎn)生很強(qiáng)的附著力;另一方面

8、更重要的是與其固化過程有關(guān)，環(huán)氧基是三元環(huán)，它的固化過程是逐步開環(huán)的加成反應(yīng)。因此環(huán)氧防腐涂料具有較強(qiáng)附著力和耐腐蝕性能。3.2.2富鋅涂料:該涂料涂層中金屬鋅含量較高，因此它對(duì)鋼鐵材料表面的保護(hù)機(jī)理類似于噴鋅涂層、鍍鋅層對(duì)鋼鐵的保護(hù)機(jī)理，它對(duì)鋼鐵材料基體表面具有雙重保護(hù)作用，亦即:屏蔽作用與電化學(xué)保護(hù)作用。富鋅涂料主要適用于底盤、需進(jìn)行點(diǎn)焊連接的車身骨架和倉門蒙皮的表面防銹，但這種涂料對(duì)人體有一定的毒性，施工時(shí)要配戴好防毒口罩，以防中毒。3.2.3含氯樹脂類涂料:采用含有大量氯原子的聚合物作為主要成膜物質(zhì)的防腐涂料，統(tǒng)稱為含氯防腐涂料。常見的有兩大類，一是由乙烯單體聚合而成的聚合物，即乙烯類

9、樹脂防腐涂料:如聚氯乙烯涂料、過氯乙烯涂料;二是橡膠類聚合物的防腐涂料，即橡膠涂料:如氯化橡膠涂料、氯磺化聚乙烯橡膠涂料、氯丁橡膠涂料、氯化氯丁橡膠涂料等。此類涂料能阻燃自熄、防霉、耐水、耐酸、耐堿、耐鹽霧性能好。但漆膜不耐高溫(一般不超過60)，采用涂漆件焊接時(shí)漆膜灼傷嚴(yán)重，并且在高溫下能產(chǎn)生氯氣，氯氣和空氣中的水氣反應(yīng)生成鹽酸，可進(jìn)一步腐蝕周邊裸露的鋼鐵材料;此漆抗?jié)B透性、潤濕性較差，一般對(duì)底材表面的處理質(zhì)量要求較高，不宜適用于帶銹涂裝或焊縫補(bǔ)漆。3.2.4氟碳類涂料:氟碳涂料由于其中含有c-f鍵，鍵能為485kj/mol,原子間結(jié)合力強(qiáng)，所以其更耐大氣曝曬，更耐酸、堿、鹽等有害介質(zhì)的侵襲

10、。3.2.5玻璃磷片涂料:玻璃是無機(jī)材料，其組成決定了它具有良好的耐化學(xué)藥品及抗老化性能。玻璃磷片很薄，它在涂層中可與基體平等疊壓排列，形成致密的防滲層，據(jù)測(cè)可達(dá)數(shù)十上百層，使得腐蝕介質(zhì)擴(kuò)散滲透到被保護(hù)基體的途徑變得曲曲折折，大大延長了介質(zhì)滲透的途徑和時(shí)間，相應(yīng)提高了涂層的抗?jié)B透性能及耐蝕壽命。玻璃鱗片涂層比其它材料抗介質(zhì)滲透性可提高幾倍到十幾倍。3.3抗石擊膠與密封膠:由于車身底架經(jīng)常處于雨水沖刷和砂石撞擊的低劣環(huán)境中，因此底架部位的鋼板結(jié)構(gòu)件對(duì)涂裝的防腐性能要求較高。對(duì)于輪罩蒙皮內(nèi)表面、擋泥板前后面、倉板外表面以及車身下裙內(nèi)蒙皮部位需重點(diǎn)加強(qiáng)防腐處理，國內(nèi)客車生產(chǎn)廠家一般對(duì)以上部位噴涂丙烯

11、酸改性瀝青抗石擊涂料或橡膠改性彈性防腐膠，此類材料采用高壓無氣噴涂，具有防水、耐腐蝕、耐沖擊、防震、附著力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。高檔大中型客車的涂裝為避免出現(xiàn)防腐盲區(qū)經(jīng)常大量采用膠粘、密封工藝，對(duì)各處的縫隙、空腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行打膠密封，隔絕腔內(nèi)基體表面與腐蝕介質(zhì)的接觸，防止縫隙或夾層內(nèi)出現(xiàn)進(jìn)水和流銹水現(xiàn)象。3.4各種防護(hù)蠟:蠟是一種優(yōu)良的防銹材料，防銹蠟具有極好的涂掛性、適宜的涂膜厚度、粘附性和防銹性，并且蠟液性能穩(wěn)定，常溫噴涂，工藝簡(jiǎn)單，噴涂成本較低。在歐美等國早在70年代就大量用于汽車門空腔、底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)室防銹，并相應(yīng)制定了汽車防銹標(biāo)準(zhǔn)和車用防銹蠟質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。防護(hù)蠟按用途可分為內(nèi)腔防護(hù)蠟、底盤蠟、發(fā)動(dòng)機(jī)防護(hù)蠟

12、、車體表面防護(hù)蠟等。內(nèi)腔防護(hù)蠟主要用于可對(duì)點(diǎn)焊形成的縫隙、夾層結(jié)構(gòu)、型鋼內(nèi)腔、裝配孔邊緣等部位進(jìn)行防銹處理;底盤防護(hù)蠟由于噴涂時(shí)霧化效果優(yōu)于抗石擊涂料，一般用于車身底架外露型鋼和底盤部件的防銹;發(fā)動(dòng)機(jī)防護(hù)蠟具有優(yōu)良的耐濕熱性能，蠟?zāi)げ灰讋冸x，不粘灰塵，涂于發(fā)動(dòng)機(jī)表面用于隔絕發(fā)動(dòng)機(jī)金屬面與空氣接觸。漆面防護(hù)蠟具有優(yōu)異耐候性，可防漆膜變色或擦傷，適用于出口車海運(yùn)運(yùn)輸過程中的車體表面防護(hù)、防銹。4.1常規(guī)防腐工藝應(yīng)用為增強(qiáng)整車防腐性能，國內(nèi)中高檔車兩側(cè)蒙皮及頂中蒙皮普遍選用熱/電鍍鋅板，前后圍則選用玻璃鋼成型件，倉門蒙皮選用鋁板或鍍鋅板;前處理選用浸漬式或噴淋式除油-除銹-磷化處理工藝，提高了漆前的

13、表面處理質(zhì)量，從根本上保證了整車的防腐性能;車身底漆大多選用附著力好、耐蝕性強(qiáng)的雙組份環(huán)氧或磷化底漆;型鋼骨架選用富鋅導(dǎo)電漆，確保蒙皮件與骨架型鋼連接時(shí)的焊接性能;內(nèi)外蒙皮間的夾層(如門內(nèi)板與外板、地板角鋼與蒙皮間等)、地板以下底架型鋼梁內(nèi)腔注內(nèi)腔防護(hù)蠟;底架所有型鋼梁兩端開口進(jìn)行封閉，所有倉板、地板角鋼等搭接焊縫涂密封膠，保證焊縫部位的防腐質(zhì)量以及隔絕空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)部與外界腐蝕介質(zhì)接觸;底架部位噴涂環(huán)氧底漆+氯化橡膠漆或采用其它配套的高性能防腐漆，噴涂時(shí)確保涂漆嚴(yán)密，并且需確保達(dá)到足夠的漆膜厚度;輪罩及擋泥板部位、倉板及梯步踏板外表面、下裙內(nèi)蒙皮及前后杠內(nèi)表面采用高壓無氣噴涂設(shè)備噴涂抗石擊涂料，

14、保證車身底架部件的抗石擊性能;底架所有型鋼外露面及底盤部件噴涂黑色底盤防護(hù)蠟。4.2出口車防腐工藝應(yīng)用出口車分海運(yùn)和陸運(yùn)兩種運(yùn)輸方式。海上運(yùn)輸?shù)能囕v由于要受到低劣的海洋環(huán)境影響，除必須執(zhí)行嚴(yán)格的常規(guī)防腐工藝外，對(duì)車體外表漆面需噴涂車體表面防護(hù)蠟，車輛到達(dá)目的地后再用專用清洗劑或溫肥皂水將其清洗掉;為防止發(fā)動(dòng)機(jī)缸體出現(xiàn)腐蝕，發(fā)動(dòng)機(jī)外表面噴涂發(fā)動(dòng)機(jī)防護(hù)蠟;鎖具、撐桿、倉內(nèi)裸露螺栓等鍍鋅、鍍鉻亮金屬件外表面噴涂金屬防護(hù)蠟。5.客車防腐技術(shù)的發(fā)展防腐技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是開發(fā)高性能、綠色環(huán)保、節(jié)約資源的防腐材料。防腐涂料不僅要以防銹為主，而且要施工方便，著色性好，適應(yīng)性強(qiáng)，重涂和修復(fù)方便，費(fèi)用也要低廉。

15、新技術(shù)、新工藝、新材料的應(yīng)用將有力的推動(dòng)客車防腐技術(shù)的發(fā)展。5.1納米技術(shù)的應(yīng)用:納米材料用于底漆中，可以加固底漆與基層的粘結(jié)作用，使底漆微細(xì)顆粒滲透到基層中使之連成一個(gè)整體，可有效提高漆膜的機(jī)械強(qiáng)度。納米級(jí)的顏料和填料與底漆的強(qiáng)作用力及填充效果，有助于改進(jìn)底漆和涂層間的界面結(jié)合。利用納米材料特殊的抗紫外線、抗老化、高強(qiáng)度和韌性、良好的靜電屏蔽效應(yīng)、色澤變換效應(yīng)及抗菌消臭功能等，可以制備性能優(yōu)異的新型汽車涂料或防護(hù)用品。美國tic公司研發(fā)了一種全氟納米薄膜材料，它模仿自然界荷葉的疏水、防塵、自清潔原理，具有極低的表面能和極強(qiáng)的疏水功能，經(jīng)過納米技術(shù)處理過的金屬表面幾乎對(duì)水無親和能力,因而阻止了水的侵蝕而達(dá)到防腐蝕的效果。5.2達(dá)可羅技術(shù)在汽車零部件中的應(yīng)用隨著對(duì)客車安全性能的不斷提高，對(duì)其零部件的穩(wěn)定性、耐濕熱性、防蝕性能等要求日益增高。被專家們譽(yù)為金屬表面處理史上的一項(xiàng)革命性創(chuàng)新-達(dá)可羅技術(shù)，正廣泛應(yīng)用于汽車螺栓、螺帽、墊圈等緊固件、以及小型外露結(jié)構(gòu)件的防腐。達(dá)可羅即鋅鉻涂層，它是一種新型的耐腐蝕涂層，它無可比擬的陽極犧牲保護(hù)技術(shù)與涂層的屏蔽作用賦予涂層優(yōu)良的耐腐蝕性能，抗鹽霧實(shí)驗(yàn)可達(dá)1000h，并且工件被處理后無氫脆現(xiàn)象，涂覆全過程中無廢液，廢氣排放，