淺談出口白俄羅斯貨運(yùn)Ⅰ型電力機(jī)車涂裝工藝

張世海，吉金平，司萬強(qiáng)，張成喜

（中國北車集團(tuán)大同電力機(jī)車有限責(zé)任公司，山西 大同 037038）

2010年3月23日大同電力機(jī)車有限責(zé)任公司與中國電氣進(jìn)出口有限公司、白俄羅斯鐵路聯(lián)盟簽署了12列“中白貨運(yùn)Ⅰ型”大功率交流傳動電力機(jī)車出口合同，該項(xiàng)目的簽約標(biāo)志著我國自主研發(fā)設(shè)計(jì)的電力機(jī)車制造能力跨入世界先進(jìn)行列。由于白俄羅斯特殊的地理位置、機(jī)車運(yùn)營條件和環(huán)境溫度的差異，對電力機(jī)車涂裝的防腐性和裝飾性提出了更高的要求。根據(jù)白俄羅斯鐵路運(yùn)營環(huán)境，按照用戶技術(shù)要求，針對白俄羅斯地區(qū)溫濕差異大、降水量大、空氣含鹽分高的特殊環(huán)境，選擇涂裝配套體系、制定涂裝工藝流程，同時(shí)對涂裝工藝過程管理提出具體措施，保證中白貨運(yùn)Ⅰ型電力機(jī)車高質(zhì)量的涂層要求。

1 涂裝配套體系的選擇

白俄羅斯地處東歐平原，屬于溫帶和亞寒帶大陸性氣候，溫差變化大，瀕臨北冰洋、大西洋和太平洋，各大洋水氣可長驅(qū)直入，夏季短暫炎熱，降水量大，紫外線照射強(qiáng)烈。冬季漫長寒冷、溫度低。這種高濕、空氣高鹽分常年潮濕、低溫嚴(yán)寒的運(yùn)營環(huán)境，這就要求涂層體系不僅具有優(yōu)異的柔韌性、抗沖擊力、硬度和極佳的防腐性能和耐紫外線老化性能，還要確保涂層在冷熱循環(huán)、濕熱交替、低溫沖擊的環(huán)境下不開裂、不脫落，能夠保證在段修期保持光澤不退色。為保證涂層具有良好的層間結(jié)合力，防止復(fù)合涂層出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，中白貨運(yùn)Ⅰ型機(jī)車涂裝采用溶劑型三層配套體系，主要由底漆、中涂、面漆構(gòu)成。各涂層選擇必須配套使用。

1.1 車體涂裝配套體系

涂裝材料的質(zhì)量和涂裝配套體系是獲得優(yōu)質(zhì)涂膜的基本保障，車體涂裝選擇符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)的涂料配套體系：環(huán)氧防腐底漆+不飽和聚酯膩?zhàn)?聚氨酯中涂+聚氨酯面漆。車體涂層設(shè)計(jì)見表1。

表1 車體涂層設(shè)計(jì)

1.2 底架涂裝配套體系

白俄羅斯地區(qū)機(jī)車底架部位運(yùn)行環(huán)境惡劣，長期處于潮濕、嚴(yán)寒的狀態(tài)，因此該區(qū)域采用雙組分環(huán)氧厚漿底漆+高固體分聚氨酯彈性面漆的重防腐、抗石擊涂裝工藝。漆膜堅(jiān)韌、耐磨、耐水、耐碰撞。

1.3 車體內(nèi)部涂裝配套體系

車體內(nèi)部的涂裝考慮到改善司機(jī)的乘車環(huán)境，提供環(huán)保、舒適的場所，工藝設(shè)計(jì)采用水性環(huán)氧防銹底漆+水性阻尼漿涂料體系。水分散型涂料，可實(shí)現(xiàn)有機(jī)溶劑揮發(fā)物VOC零排放，不含六價(jià)鉻、鎘、汞、鉛等重金屬原料。在噴砂鋼板等表面具有良好的附著力、干燥時(shí)間短、施工方便、還具有優(yōu)異的阻燃性和良好的隔音降噪減震功能。

2 中白貨運(yùn)Ⅰ型機(jī)車涂裝工藝

涂裝工藝是充分發(fā)揮涂裝材料性能、獲得優(yōu)質(zhì)涂層、降低涂料生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)效益的必要條件。

2.1 車體工藝流程

車體涂裝工藝流程：涂裝表面預(yù)處理（噴砂）→防腐底漆→刮膩?zhàn)诱移健型科帷嫫帷Ｍ繉咏Y(jié)構(gòu)見表2。

表2 車體涂層結(jié)構(gòu)

2.2 底架和車內(nèi)涂裝工藝流程

底架和車內(nèi)工藝流程與車體較為相似，具體涂層結(jié)構(gòu)見表3。

表3 底架和車內(nèi)涂層結(jié)構(gòu)

3 涂裝工序

3.1 表面預(yù)處理

基材表面預(yù)處理是整個(gè)涂裝體系的基礎(chǔ)，直接影響機(jī)車整個(gè)涂層的使用壽命和裝飾效果。表面預(yù)處理的目的是：提高基體表面清潔度，增加基體與漆膜的附著力，保證涂層的防腐性和裝飾性。中白貨運(yùn)Ⅰ型機(jī)車鋼材預(yù)處理方法見表2，表面清潔度應(yīng)達(dá)到GB 8923-1988標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Sa2.5級，噴砂后的粗糙度要求為Ra3.2～12.5μm。

3.2 車體防腐底漆

防腐底漆是被涂工件基體直接接觸的最下層的漆層。主要作用是增強(qiáng)涂層與基體間的附著力，提高涂層的耐腐蝕能力，底漆采用高壓無氣噴涂法，濕碰濕噴涂2遍，要求漆膜干膜厚度為40～80μm。對于螺紋孔、螺柱、接地座、定位銷等不噴涂底漆部位在噴底漆前要進(jìn)行防護(hù)。對于空體、焊縫及溝槽焊縫等部位采用高壓無氣噴槍配合柔性連桿噴涂方式，保證漆膜完整和厚度要求。

3.3 膩?zhàn)庸瓮?/h3>

中白貨運(yùn)Ⅰ型機(jī)車膩?zhàn)庸瓮坎捎密圀w局部薄層多遍的刮涂方法，工藝要求每道膩?zhàn)訉雍穸炔怀^500μm。第1道膩?zhàn)又饕槍Π伎印⒑缚p處等不平度較大的缺陷部位進(jìn)行找補(bǔ)填坑；第2、3道膩?zhàn)訉θ毕莶课徽w刮平；最后一道膩?zhàn)又饕翘顚?shí)針眼，達(dá)到膩?zhàn)訉颖砻嫫秸饣Ｃ康滥佔(zhàn)庸瓮亢蠖家M(jìn)行打磨，打磨采用打磨機(jī)和手工打磨相結(jié)合的方式，邊緣、坡口部位要求手工打磨。打磨時(shí)先粗磨采用80號砂紙，后細(xì)磨采用120號砂紙。膩?zhàn)哟蚰ス饣瑸楹罄m(xù)的中涂漆噴涂提供一個(gè)良好的基體表面。

3.4 中涂漆

中涂漆起著承上啟下的作用，填平表面的微小缺陷、阻止面漆溶劑對底漆和膩?zhàn)訉拥慕n。同時(shí)對面漆顏色起到很好的襯托作用。中涂漆采用空氣噴涂法，濕碰濕噴涂2～3遍，漆膜干膜厚度為80～150μm。

3.5 面漆

面漆是整個(gè)涂裝體系的最外層，主要作用是提高涂層的裝飾性。面漆噴涂采用空氣噴涂法，濕碰濕噴涂2～3遍，漆膜干膜厚度為80～100μm。面漆噴涂前表面的清潔非常重要，必須保證車體表面沒有任何灰塵污物，同時(shí)為了提高面漆的清潔度，面漆調(diào)配完成時(shí)必須用200目左右的濾網(wǎng)進(jìn)行過濾。保證面漆的噴涂質(zhì)量。

4 涂裝工藝管理措施

由于涂裝工藝的特殊性。涂層存在的質(zhì)量隱性問題在涂裝結(jié)束后很長時(shí)間才能顯現(xiàn)。因此我們在施工過程中加強(qiáng)涂裝工藝管理，從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測的質(zhì)量六要素出發(fā)，提出具體工藝過程管理措施，工藝人員和涂裝管理人員不定期對生產(chǎn)過程進(jìn)行工藝紀(jì)律檢查，盡可能消除不利因素，確保中白機(jī)車的整體涂裝效果。

4.1 人員和環(huán)境

開工前對車間工藝人員和操作者進(jìn)行工藝文件培訓(xùn)，要求操作者嚴(yán)格按照工藝和注意事項(xiàng)執(zhí)行，操作者必須取得涂裝工職業(yè)資格證書才能上車噴涂。從工作觀念和操作水平兩方面教育，提高操作者自覺性和責(zé)任心。保證現(xiàn)場施工環(huán)境清潔，盡可能消除影響涂裝質(zhì)量的環(huán)境因素。

4.2 設(shè)備廠房

車間設(shè)備員要定期檢查調(diào)試各類噴涂設(shè)備，設(shè)備出了故障及時(shí)維修。噴涂結(jié)束后操作者要及時(shí)清洗干凈噴涂設(shè)備，保證噴槍管路干凈清潔。設(shè)備員定期檢查噴漆房運(yùn)行情況，及時(shí)更換漆房過濾棉，保證噴漆房內(nèi)空氣循環(huán)正常、空氣清潔度良好和噴漆房內(nèi)微正壓。

4.3 工藝文件

涂裝工藝文件編制要對整個(gè)涂裝過程的每個(gè)操作細(xì)節(jié)進(jìn)行量化、明確化。對所有可能引起隱形質(zhì)量問題的操作工序都進(jìn)行嚴(yán)格控制。例如對涂裝原材料貯存環(huán)境、油漆和膩?zhàn)诱{(diào)配比例、施工環(huán)境溫濕度、涂層打磨要求和表面清潔等進(jìn)行明確化。

（1）油漆使用前要檢查油漆來料是否在有效期內(nèi)，與要求不符或超過有效期的涂料不能使用。油漆的貯存溫度控制在5～30℃。

（2）雙組分油漆調(diào)配要嚴(yán)格按照生產(chǎn)廠家規(guī)定的油漆比例進(jìn)行調(diào)配，攪拌均勻。油漆比例必須用精密的電子稱進(jìn)行稱量，油漆施工黏度必須每桶都用涂料黏度杯進(jìn)行測量。

（3）涂裝施工時(shí)現(xiàn)場環(huán)境要求為：溫度最低為18℃，濕度最大為75%。

（4）涂層打磨也是一項(xiàng)重要工序，每道工序之間的打磨都要按照規(guī)定的砂紙型號由粗到細(xì)進(jìn)行徹底打磨。打磨后表面灰塵一定要清理干凈，噴涂面漆前還須用粘塵布對車體表面進(jìn)行擦拭，保證車體表面無任何灰塵污物。

4.4 過程記錄

為了明確責(zé)任人的原則，做到質(zhì)量問題可追溯性。要求每臺車涂裝時(shí)必須有相應(yīng)的工作記錄表。工作記錄表除要求記錄每個(gè)工序使用的材料名稱、物料號、批次、用量、材料有效使用時(shí)間、工序操作者等信息外，還要記錄操作時(shí)的溫度、濕度、開工時(shí)間、完工時(shí)間等。同時(shí)每道工序?qū)嵭凶詸z與專檢相結(jié)合，確保所制定的工藝得以實(shí)施。工藝人員和涂裝管理人員要不定期的對生產(chǎn)過程進(jìn)行抽檢，確保涂裝質(zhì)量。

5 結(jié)束語

通過選擇適合白俄羅斯國家特殊運(yùn)營環(huán)境的油漆配套體系，優(yōu)化具體施工工藝，嚴(yán)格控制工藝過程管理。中白貨運(yùn)Ⅰ型機(jī)車涂裝整體效果得到鐵道部、白俄羅斯鐵路聯(lián)盟驗(yàn)收人員的認(rèn)可。

[1]席時(shí)俊.工業(yè)涂料與涂裝技術(shù)叢書-鐵道涂料與涂裝技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.

[2]楊松柏.鐵路客車用雙組分涂料涂裝系現(xiàn)狀[J].中國涂料，2003,18(2)：5-6.

[3]王海慶，李 麗，莊光山.涂料與涂裝技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.

[4]程鳳宏，張 陽.雙組分環(huán)氧底漆與丙烯酸聚氨酯中涂漆配套性分析[J].涂料工業(yè)，2008，38（2）：28-29.

[5]周 良.噴丸（砂）、噴涂技術(shù)及裝備[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[6]楊 華，楊曉歡，劉明軍.涂裝過程質(zhì)量控制與檢驗(yàn)讀本[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[7]余志兵，王 艷.鋁合金地鐵車輛涂裝工藝簡介[J].電力機(jī)車與城軌車輛，2008，31（1）：36-37.

[8]張 煜.7 200 kW 和諧電力機(jī)車車體涂裝體系的技術(shù)性研究[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2011，14（5）：60-63.