轉載 淺談國內(nèi)客車防腐技術的應用

1、轉載 淺談國內(nèi)客車防腐技術的應用原文地址:淺談國內(nèi)客車防腐技術的應用作者:紅楓葉淺談國內(nèi)客車防腐技術的應用吉學剛摘要:綜述了金屬腐蝕的防護，從結構設計、防腐材料及工藝應用方面闡明了防腐技術在國內(nèi)客車制造中的應用，并提出了客車防腐技術的發(fā)展。關鍵詞:金屬腐蝕客車防腐防腐技術abstract:thisarticlesummarizestheprotectiononmetalcorrosion,illustratestheapplicationofanticorrosiontechnologyfromthepointsofstructureengineer,anticorrosionmaterial

2、andanticorrosiontechnologyapplicationondomesticbusmanufacture,andpointsoutthedevelopmentoftheanticorrosiontechnologyonbus.keywords:metalcorrosionbusanticorrosionanticorrosiontechnology據(jù)發(fā)達國家統(tǒng)計，每年因腐蝕造成的經(jīng)濟損失占國家生產(chǎn)總值的(gnp)2%-4%;據(jù)估計，每年我國因腐蝕所造成的經(jīng)濟損失至少達2000多億元，這是一個相當驚人的數(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。專家們對鐵橋殘骸作了檢查，發(fā)現(xiàn)受力部位出現(xiàn)點狀腐蝕孔，有的已深達3mm以上，而其鋼材在其有缺口時的抗斷裂力差，致使以腐蝕孔為缺口，發(fā)生應力腐蝕開裂(scc)而釀成災難性事故。1980年3月，在北海大?？品扑箍擞吞锷献鳂I(yè)的亞歷山大基定德號鉆井平臺，由于樁腿上的一個法蘭盤焊縫被海水腐蝕，在8級大風掀起高達6.8米海浪的反復沖擊下，萬余噸重的平臺在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，甚至化冰鹽水的嚴重腐蝕，如不解決腐蝕問題，將嚴重影響客車的外觀、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，就采用油漆進行防銹和裝飾。1.金屬腐蝕的防護機理金屬腐蝕的防護技術主要采用兩種方法即電化學保護和涂層保護，電化學陰極保護法一般適用于海水中的大型海洋工程結構;而對于客車防腐，尤其是對行駛在海洋氣候中的車輛必須采用抗腐蝕性能強的涂料、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到保護鋼鐵免受介質(zhì)腐蝕的目的。2.在結構設計與制造過程中避免腐蝕客車設計與制造過程中應盡量避免在噴漆前出現(xiàn)封閉的空腔結構，以防止出現(xiàn)無法噴漆的防腐盲區(qū);對執(zhí)行磷化處理的工件要開設工藝流液孔，防止積液;不同金屬連接時應盡量選取電位接近的金屬，或采取絕緣措施避免電化學腐蝕;為防止焊縫部位由于灼傷漆皮清理不到位而出現(xiàn)補漆質(zhì)量差的現(xiàn)象，應盡量減少采用帶漆件焊接;蓄電池倉內(nèi)由于酸霧嚴重，應保證倉內(nèi)敞口通風，并且涂層應注重耐酸性或倉內(nèi)加裝非金

6、屬襯里(防護罩殼);客車設計時應考慮選用性能優(yōu)良的耐腐蝕材料，如鍍鋅板、鋁合金板、復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)異的防腐材料是確保客車防腐質(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、各種防護蠟等。3.1前處理材料:鋼鐵制品涂漆前必須進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，進而增強底漆與基材間的附著力，確保整個復合涂層的防腐性能。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構中含有許多醚鍵(-o-)和不易水解的羥基(-oh)等極性基團，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)生很強的附著力;另一方面

8、更重要的是與其固化過程有關，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。因此環(huán)氧防腐涂料具有較強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，因此它對鋼鐵材料表面的保護機理類似于噴鋅涂層、鍍鋅層對鋼鐵的保護機理，它對鋼鐵材料基體表面具有雙重保護作用，亦即:屏蔽作用與電化學保護作用。富鋅涂料主要適用于底盤、需進行點焊連接的車身骨架和倉門蒙皮的表面防銹，但這種涂料對人體有一定的毒性，施工時要配戴好防毒口罩，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)，采用涂漆件焊接時漆膜灼傷嚴重，并且在高溫下能產(chǎn)生氯氣，氯氣和空氣中的水氣反應生成鹽酸，可進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,原子間結合力強，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:玻璃是無機材料，其組成決定了它具有良好的耐化學藥品及抗老化性能。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)測可達數(shù)十上百層，使得腐蝕介質(zhì)擴散滲透到被保護基體的途徑變得曲曲折折，大大延長了介質(zhì)滲透的途徑和時間，相應提高了涂層的抗?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構件對涂裝的防腐性能要求較高。對于輪罩蒙皮內(nèi)表面、擋泥板前后面、倉板外表面以及車身下裙內(nèi)蒙皮部位需重點加強防腐處理，國內(nèi)客車生產(chǎn)廠家一般對以上部位噴涂丙烯

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、附著力強的優(yōu)點。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，對各處的縫隙、空腔結構進行打膠密封，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)進水和流銹水現(xiàn)象。3.4各種防護蠟: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)動機室防銹，并相應制定了汽車防銹標準和車用防銹蠟質(zhì)量標準。防護蠟按用途可分為內(nèi)腔防護蠟、底盤蠟、發(fā)動機防護蠟

12、、車體表面防護蠟等。內(nèi)腔防護蠟主要用于可對點焊形成的縫隙、夾層結構、型鋼內(nèi)腔、裝配孔邊緣等部位進行防銹處理;底盤防護蠟由于噴涂時霧化效果優(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)動機防護蠟具有優(yōu)良的耐濕熱性能，蠟膜不易剝離，不粘灰塵，涂于發(fā)動機表面用于隔絕發(fā)動機金屬面與空氣接觸。漆面防護蠟具有優(yōu)異耐候性，可防漆膜變色或擦傷，適用于出口車海運運輸過程中的車體表面防護、防銹。4.1常規(guī)防腐工藝應用為增強整車防腐性能，國內(nèi)中高檔車兩側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、耐蝕性強的雙組份環(huán)氧或磷化底漆;型鋼骨架選用富鋅導電漆，確保蒙皮件與骨架型鋼連接時的焊接性能;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)腔防護蠟;底架所有型鋼梁兩端開口進行封閉，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)量以及隔絕空腔結構內(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，噴涂時確保涂漆嚴密，并且需確保達到足夠的漆膜厚度;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蠟。4.2出口車防腐工藝應用出口車分海運和陸運兩種運輸方式。海上運輸?shù)能囕v由于要受到低劣的海洋環(huán)境影響，除必須執(zhí)行嚴格的常規(guī)防腐工藝外，對車體外表漆面需噴涂車體表面防護蠟，車輛到達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)動機缸體出現(xiàn)腐蝕，發(fā)動機外表面噴涂發(fā)動機防護蠟;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蠟。5.客車防腐技術的發(fā)展防腐技術的主要發(fā)展趨勢是開發(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，適應性強，重涂和修復方便，費用也要低廉。

15、新技術、新工藝、新材料的應用將有力的推動客車防腐技術的發(fā)展。5.1納米技術的應用:納米材料用于底漆中，可以加固底漆與基層的粘結作用，使底漆微細顆粒滲透到基層中使之連成一個整體，可有效提高漆膜的機械強度。納米級的顏料和填料與底漆的強作用力及填充效果，有助于改進底漆和涂層間的界面結合。利用納米材料特殊的抗紫外線、抗老化、高強度和韌性、良好的靜電屏蔽效應、色澤變換效應及抗菌消臭功能等，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的疏水功能，經(jīng)過納米技術處理過的金屬表面幾乎對水無親和能力,因而阻止了水的侵蝕而達到防腐蝕的效果。5.2達可羅技術在汽車零部件中的應用隨著對客車安全性能的不斷提高，對其零部件的穩(wěn)定性、耐濕熱性、防蝕性能等要求日益增高。被專家們譽為金屬表面處理史上的一項革命性創(chuàng)新-達可羅技術，正廣泛應用于汽車螺栓、螺帽、墊圈等緊固件、以及小型外露結構件的防腐。達可羅即鋅鉻涂層，它是一種新型的耐腐蝕涂層，它無可比擬的陽極犧牲保護技術與涂層的屏蔽作用賦予涂層優(yōu)良的耐腐蝕性能，抗鹽霧實驗可達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，