筒類(lèi)及管類(lèi)汽車(chē)金屬焊接零部件涂裝工藝探討

1、筒狀及管狀汽車(chē)金屬焊接零部件涂裝工藝探討宮金寶高成勇李文剛中國(guó)第一汽車(chē)股份有限公司技術(shù)中心 長(zhǎng)春 130011摘要：本文通過(guò)介紹兒種典型的筒狀及管狀汽車(chē)金屬焊接零部件涂裝質(zhì)量現(xiàn)狀、問(wèn)題分析, 結(jié)合目前采用的兒種典型的涂裝方法，探討尋求最佳涂裝工藝。關(guān)鍵詞：筒狀焊接零部件，管狀焊接零部件，涂裝前言隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，汽車(chē)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，業(yè)內(nèi)已普遍認(rèn)識(shí)到汽車(chē)產(chǎn)吊質(zhì)量是衡 量汽車(chē)是否具競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，某些公司產(chǎn)品，汽車(chē)車(chē)身外觀很漂亮，但 汽車(chē)底盤(pán)防腐能力卻很差，選擇的漆種或工藝存在嚴(yán)重問(wèn)題，往往導(dǎo)致汽車(chē)在行駛一段吋間 后即已產(chǎn)生銹蝕。因此，就涂裝專(zhuān)業(yè)而言，我們不能僅僅將重點(diǎn)放在汽車(chē)

2、車(chē)身等大型零部件 上，對(duì)于底盤(pán)一些小的部件，同樣需要得到足夠重視。汽車(chē)零部件中，有一組比較特殊，它 們就是筒狀及管狀零部件，且多為焊接件，存在焊縫結(jié)構(gòu)，如儲(chǔ)氣筒、擋泥板支架等，該零 件較小，以前較少有人去研究，但該狀零部件在使用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生銹蝕問(wèn)題，已影響 到汽車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量。本文重點(diǎn)將針對(duì)這一類(lèi)零部件進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)研究，希望國(guó)內(nèi)同行有所借鑒。一、涂裝質(zhì)量現(xiàn)狀1、筒狀焊接零部件汽車(chē)筒狀零部件以儲(chǔ)氣筒、尿索壓力罐為代表，其中尿素壓力罐是近兒年卡車(chē)上新研發(fā) 的裝置，儲(chǔ)氣筒與尿素壓力罐結(jié)構(gòu)相似，但儲(chǔ)氣筒結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜些，兩種零件內(nèi)外表血都必須 涂層防護(hù)。儲(chǔ)氣筒內(nèi)表面因使用中可能有水汽，若出現(xiàn)銹蝕將阻塞氣路，

3、造成索賠問(wèn)題時(shí)有 發(fā)生。經(jīng)調(diào)研、拆件等對(duì)比分析，國(guó)內(nèi)幾家商用車(chē)儲(chǔ)氣筒涂裝都存在不同程度的銹蝕問(wèn)題, 圖1、圖2、圖3分別為某汽車(chē)廠舊儲(chǔ)氣筒解剖后銹蝕情況（粉末）、儲(chǔ)氣筒焊縫處銹蝕（電 泳）、雙腔儲(chǔ)氣筒解剖后中隔板涂層銹蝕（電泳）。圖1舊儲(chǔ)氣筒解剖后銹蝕情況（粉末）圖2儲(chǔ)氣筒焊縫處銹蝕（電泳）圖3雙腔儲(chǔ)氣筒解剖后中隔板涂層銹蝕（電泳）2、管狀焊接零部件汽車(chē)管狀焊接零部件以檔泥板支架為代表。一般采用的工藝有：粉末噴涂、電泳、自泳、 噴漆、浸漆等?，F(xiàn)管狀焊接零部件銹蝕主要為內(nèi)腔銹蝕、焊縫處銹蝕（見(jiàn)圖4、圖5）。圖4管內(nèi)銹蝕圖5焊縫處銹蝕二、涂裝問(wèn)題分析1、筒狀焊接零部件筒狀焊接零部件銹蝕主要為腔體、

4、焊接部位、縫隙處、螺紋處銹蝕。無(wú)論采用何種涂裝 工藝，必須重點(diǎn)解決以上兒個(gè)重點(diǎn)部位的銹蝕問(wèn)題。當(dāng)采用粉末噴涂工藝時(shí)，由于粉末通過(guò)噴槍噴入，因此內(nèi)部涂層的完整性是重點(diǎn)，由 于噴涂時(shí)無(wú)法觀看到內(nèi)腔，往往產(chǎn)生漏噴，造成內(nèi)部銹蝕c因此，筒狀結(jié)構(gòu)件內(nèi)腔涂層的完 整性是粉末涂裝工藝的難點(diǎn)，必須通過(guò)有效的噴涂工具以及嚴(yán)格的質(zhì)量控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外, 關(guān)于螺紋處，有的生產(chǎn)廠因考慮粉末涂層較厚，因此在該部位未噴涂，導(dǎo)致后期銹蝕（見(jiàn)圖 6）o當(dāng)采用電泳或自泳吋，由于筒狀零件結(jié)構(gòu)及掛具設(shè)計(jì)等問(wèn)題，導(dǎo)致在泳涂吋產(chǎn)生氣泡, 不能形成涂層，所以造成銹蝕。有的生產(chǎn)廠雖然采用電泳工藝，但因電泳前零件焊縫并未做 有效處理，電泳涂層

5、在該部位不完整，也將導(dǎo)致銹蝕。對(duì)于電泳或自泳而言，焊縫部件涂層 完整性是需要重視，但可解決的問(wèn)題，而如何解決內(nèi)腔排氣問(wèn)題則是難點(diǎn)。圖6粉末涂裝螺蚊處無(wú)防護(hù)層及后期銹蝕2、管狀焊接零部件管狀焊接零部件產(chǎn)生銹蝕的主要原因是內(nèi)腔銹蝕與焊縫銹蝕。目前國(guó)內(nèi)管狀零部件， 如擋泥板支架，采用粉末涂裝較多，由于粉末涂裝不能?chē)娡康絻?nèi)部，且端頭塞子易脫落，因 此，腔體內(nèi)易產(chǎn)生銹蝕。有些管狀零部件采用電泳工藝時(shí)，雖然內(nèi)部可以泳涂到電泳漆，但 由于焊縫位置涂層不完整，以及有些件漆前有銹蝕，所以即使采用電泳，也將有銹蝕產(chǎn)生。 現(xiàn)有些公司已開(kāi)始關(guān)注焊縫銹蝕問(wèn)題，同筒狀焊接件相同，對(duì)于焊縫的處理有以下幾種方法, 一是進(jìn)行漆

6、前酸洗，二是進(jìn)行漆前拋丸或人工打磨（耗時(shí)）。只有這樣才能保證焊縫部位涂 層的完整性。三、目前幾種常見(jiàn)涂裝工藝針對(duì)筒狀及管狀零部件涂裝工藝，下面著重對(duì)粉末涂裝、電泳涂裝及自泳涂裝等三種工 藝進(jìn)行分析。表1 幾種工藝對(duì)比分析對(duì)比艙粉末涂裝電泳涂裝自泳涂裝設(shè)備設(shè)備簡(jiǎn)單，含粉末回收 系統(tǒng)、靜電發(fā)生系統(tǒng)等設(shè)備復(fù)雜，配套系統(tǒng)多， 如陽(yáng)極系統(tǒng)、直流電源、 超濾系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、 制冷系統(tǒng)等設(shè)備簡(jiǎn)單，含攪拌系統(tǒng)設(shè)備投資低咼低烘干溫度一般為180°c以上一般為170°c左右一般為110°c左右涂層防腐性504小時(shí)以上504小時(shí)以上504小時(shí)以上內(nèi)部涂層 完整性對(duì)于筒狀零件，內(nèi)表面 涂

7、層必須通過(guò)專(zhuān)用槍 具，且必須進(jìn)行有效管 理；對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜管狀 零件，內(nèi)部無(wú)法噴涂。對(duì)于筒狀零件，必要時(shí) 內(nèi)部需加輔助電極，對(duì) 于雙腔筒狀零件，必要 吋需開(kāi)工藝孔。對(duì)于管 狀零件，內(nèi)部涂層較薄， 對(duì)于較長(zhǎng)管狀需開(kāi)工藝對(duì)于雙腔筒狀零件，必要 時(shí)需要工藝孔。對(duì)于管狀 零部件，內(nèi)部涂層較薄， 但通過(guò)合理攪拌及設(shè)計(jì) 可以滿足內(nèi)部防腐要求。焊縫部位（焊 縫）防腐性焊縫防腐性相對(duì)較好， 必要時(shí)需要對(duì)焊縫進(jìn)行 處理如不對(duì)焊縫進(jìn)行處理， 焊縫防腐性差在線進(jìn)行焊縫處理，可解 決焊縫防腐性縫隙處涂層無(wú)法完全噴涂到位可以解決可以解決螺紋防腐性裝掛點(diǎn)無(wú)涂層，無(wú)防腐 性；其它螺紋過(guò)噴粉末 可通過(guò)清理解決，余留 粉末可防護(hù)

8、涂層薄，防腐好涂層薄，防腐好耐候性如選用耐候性粉末，耐 候性可在80（）h以上。如選用耐候性電泳涂 料，耐候性可達(dá)到400 ho目前開(kāi)發(fā)的自泳涂料，其 涂層耐候性未通過(guò)200 h。四、應(yīng)用實(shí)例1、筒狀零部件粉末涂裝線應(yīng)用案例本案例為青島一家儲(chǔ)氣筒涂裝線。其涂裝工藝為：分片（見(jiàn)圖7）進(jìn)行前處理（預(yù)脫脂 脫脂一水洗一水洗一表調(diào)一磷化一水洗一水洗）一瀝干一焊接成型（加端蓋）一打磨一再 進(jìn)前處理一水份烘干一內(nèi)部噴涂一外部噴涂一烘干。工件若有銹，則先進(jìn)行酸洗處理：酸洗 一水 '冼一中和一水洗一水洗一防銹。該廠粉末噴槍槍嘴端頭帶有多孔結(jié)構(gòu)，可使粉末向多個(gè)方面飛散（見(jiàn)圖8）。粉末噴涂 時(shí)市于無(wú)法直接

9、觀察到內(nèi)腔，因此工人操作手法與噴涂后的檢查非常重要，檢查手段通過(guò)手 電筒與內(nèi)窺鏡設(shè)備等完成（見(jiàn)圖9、圖10）。該廠為嚴(yán)格控制內(nèi)部質(zhì)量，每件必檢，有效的 保證了內(nèi)部涂層質(zhì)量，圖11為現(xiàn)場(chǎng)解剖內(nèi)部涂層情況。關(guān)于筒開(kāi)口螺紋處防護(hù)問(wèn)題，該廠 的經(jīng)驗(yàn)是當(dāng)表面有粉末時(shí)，在未烘干前通過(guò)專(zhuān)用工具（見(jiàn)圖12）將表面多余粉末刮掉，留 下的粉末有一定的防護(hù)功能，解決了過(guò)厚涂層不能裝配問(wèn)題。圖7前處理裝掛圖8粉槍端部結(jié)構(gòu)圖9檢查內(nèi)腔用手電筒圖10檢査內(nèi)腔用內(nèi)窺鏡設(shè)備圖11現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)解剖內(nèi)部涂層（完整）圖12清理螺蚊粉末工具2、自泳涂裝線應(yīng)用案例長(zhǎng)春某廠口泳涂裝線己投產(chǎn)兩年多（見(jiàn)圖13）,冃前涂裝線應(yīng)用狀態(tài)良好，涂層性能

10、穩(wěn) 定，主要為一汽配套儲(chǔ)氣筒及微型車(chē)副車(chē)架等零部件的涂裝任務(wù)。該線由于漆前有酸洗處理, 對(duì)焊縫進(jìn)行了有效處理后，該部位涂層完整。但為了使儲(chǔ)氣筒適合自泳工藝，將儲(chǔ)氣筒原小 孔改為大孔，對(duì)于雙腔儲(chǔ)氣筒，中間也設(shè)計(jì)為開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)更改后，內(nèi)外表面完全滿 足該零件的涂層標(biāo)準(zhǔn)要求。圖13口泳涂裝線以下為自泳線涂裝后零件的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)：表2自泳涂層檢驗(yàn)數(shù)據(jù)序號(hào)項(xiàng)目技術(shù)要求檢驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)方法符合 判定1耐鹽霧性504h, w2 級(jí)504h, 2 級(jí)gb/t 1771-1991q/cam-61-2010合格2耐濕性（連續(xù)冷凝法）240h, w1 級(jí)240h, 1 級(jí)gb/t 13893-1992gb/t 174

11、0-1979合格2、電泳前焊縫處理應(yīng)用案例針對(duì)焊縫部位電泳涂層防腐差的問(wèn)題,長(zhǎng)春已有兩家電泳涂裝線在生產(chǎn)線屮增加了焊縫 處理工序（見(jiàn)圖13）,其中一家為前處理工序中在線處理，另一家采用的是在前處理前先行 處理，有效的解決了焊縫涂層質(zhì)量問(wèn)題（見(jiàn)圖14）。圖13涂裝線加酸洗圖14經(jīng)處理過(guò)的焊縫部位電泳涂層狀態(tài) （焊縫部位涂層完整）五、結(jié)論對(duì)于筒狀零部件，當(dāng)采用電泳涂裝時(shí)，若需要增加人工輔助陽(yáng)極等操作，必然使電泳增 加人為干預(yù)因素，影響機(jī)械化的自動(dòng)運(yùn)行與產(chǎn)品質(zhì)量；當(dāng)采用自泳涂裝時(shí)，不需要像電泳增加人工放置陽(yáng)極的問(wèn)題，同時(shí)線上酸洗可有效解決焊縫涂層不完整的問(wèn)題，確保筒狀零部件 的防腐性能，但自泳掛具設(shè)計(jì)非常重要，不能一味依靠增加開(kāi)工藝孔解決零部件的內(nèi)腔涂層 問(wèn)題（因?yàn)橐话阃矤盍慵竺芊庑裕_(kāi)工藝孔后還要再封堵），因開(kāi)工藝孔必然會(huì)造成零 件制造成本的增加，必要時(shí)建議通過(guò)設(shè)計(jì)可翻轉(zhuǎn)掛具等方式解決；當(dāng)采用粉末涂裝時(shí)，必須 嚴(yán)格進(jìn)行內(nèi)部噴涂管理與質(zhì)量檢查，避免內(nèi)部漏噴的問(wèn)題。對(duì)于管狀零部件，如果內(nèi)部防腐要求不高，管端頭有塞子封堵，粉末涂裝較為適合；若 內(nèi)部防腐要求高，端頭無(wú)封堵，電泳與自泳皆可。若零件存在焊縫問(wèn)題或漆前有銹蝕且不適 合拋丸，必須酸洗時(shí)，在無(wú)耐候性要求的前提下，可考慮自泳工藝（自泳優(yōu)豹可參見(jiàn)本文笫 四章，“目前幾種常見(jiàn)涂裝工藝”的對(duì)比分析），或在電泳前增加酸洗工藝