泵殼漆膜脫落原因分析

何天水

摘? 要：鋼結構焊接過程中會產生飛濺并粘連在產品表面，使用防飛濺劑可減少粘連，降低焊后清理難度。但是防飛濺劑也可能對后續涂裝工藝造成不利影響。本文通過對一起涂裝質量事故的復盤，分析防飛濺劑對涂層附著力的影響，并提出解決方法。

關鍵詞：焊接;防飛濺劑;涂層;附著力

引言

泵殼是壓裂泵的主要部件之一，其內外壁需噴漆防腐。一段時期內，我公司技術部門頻繁接到泵殼漆膜脫落的報告。泵殼內需噴油進行潤滑和冷卻，如果漆膜脫落堵塞油路，導致潤滑不暢，極有可能造成大泵過熱損壞。為此，技術人員立即對事故原因展開了分析。

一、漆膜脫落規律分析

泵殼噴砂后噴底漆，底漆的類型為耐油性能良好的雙組份環氧底漆，泵殼內部只噴底漆，膜厚約80微米，泵殼外壁還將噴聚氨酯面漆。此次脫落的漆膜為底漆。現場檢查漆膜脫落的泵殼，并檢查了同期生產的其它產品，發現了以下規律：

1.漆膜脫落面積

漆膜脫落的部位為局部區域，不是大面積脫落。

2.漆膜脫落區域

漆膜脫落區域主要是在焊縫周邊位置，但是一些周邊的平面上也存在漆膜脫落現象。

3.漆膜脫落狀態

脫落區域的油漆附著力極差，用鏟刀輕輕一鏟就成片脫落，甚至用壓縮空氣都可以將漆皮吹飛。而周邊區域漆膜附著力卻是正常的，脫落區域與正常區域之間沒有明顯的過渡區域，呈現涇渭分明的界限。

4.漆膜脫落區域底材

底材無氧化皮殘留，粗糙度符合噴砂工藝要求，有不太明顯的油漬。

5.同期其它產品

同期在同一噴漆房，由同一班組噴漆的其它類型產品無油漆質量問題。

二、漆膜脫落原因排查

1.油漆材料因素

首先排除了油漆本身的問題，因為發生油漆脫落的只是局部位置。若是油漆本身的質量問題，脫落應當大面積發生。

2.底材噴砂質量

根據對漆膜脫落區域底材的觀察，無氧化皮殘留，粗糙度達到中級，也排除了噴砂除銹不到位導致脫落的可能性。

3.壓縮空氣質量

檢查了壓縮空氣油水分離器等部件，未發現異常。排除了因油水分離器故障，導致部分時段壓縮空氣中含有油水，以至該時段噴涂的區域漆膜質量不佳的可能性。

4.機加工皂化液的影響

往上追溯工藝流程，油漆脫落最初是在泵殼機加工過程中發現的。機加工時會在加工部位噴冷卻用的皂化液，因為泵殼只需局部機加工，因此受皂化液充分浸潤的也只是部分區域，這與油漆局部脫落的現象不謀而合。另外還觀察到，用于加工泵殼的機床，底部長期受皂化液侵蝕部位的油漆也已經脫落，這進一步印證了皂化液侵蝕油漆的想法。

為了驗證這個猜想，取若干樣板，按泵殼噴漆的工藝，先噴砂噴漆，然后置于從在役機床上取出的皂化液樣本中浸泡分別1天，2天，3天，5天，7天，10天，最后甚至浸泡了一個月，卻發現漆膜毫無變化，沒有出現任何剝落的跡象。這說明油漆脫落與機加工過程的皂化液的浸泡無關，只是機加工過程需與泵殼長時間近距離接觸，此時更容易察覺油漆脫落。

5.焊接防飛濺劑的影響

進一步往上追溯工藝流程，在泵殼噴漆前的噴砂過程發現了局部存在深色的油狀附著物。這些附著物只在焊縫附近存在，而油漆脫落也只在焊縫附近存在，兩者的發生區域高度重疊。

那么，這些附著物是什么呢，是如何產生的？進一步調查上道焊接工序，查明了這些附著物的由來。

以前泵殼的生產流程為：

下料→焊接→退火→整體噴砂→噴底漆→焊縫整改→補底漆

近期進行了工藝調整，優化后的泵殼的生產流程為：

下料→焊接→退火→焊縫預噴砂→焊縫整改→整體噴砂→噴底漆

在優化后的流程中，新加入焊縫預噴砂工序。目的是對焊縫進行徹底的清理，充分暴露焊接缺陷，并提前整改焊縫缺陷。以避免噴漆后才發現焊縫缺陷，此時整改焊縫時會燒壞漆膜，整改后還需補漆，增加成本且降低質量。

在焊接或整改焊縫時，為避免焊接飛濺，焊工通常會在焊縫周邊區域噴涂防飛濺劑[1]。在以前，焊接后會進行退火處理，高溫將防飛濺劑燒掉，再噴砂后無殘留，對噴漆無影響。后期焊縫整改時，因為產品已經噴漆，漆膜上不容易產生飛濺，因此整改時未使用防飛濺劑。

而現在，熱處理依然可以燒掉整體焊接時使用的防飛濺劑。但是后期焊縫整改時，因為焊縫已經局部噴砂，光潔裸露的鋼材特別容易產生焊接飛濺。因此焊工在進行焊縫整改時普遍使用防飛濺劑。補焊后不再退火直接進入整體噴砂環節，而噴砂工在整體噴砂時又未對防飛濺劑進行清洗，導致噴砂后防飛濺劑依舊保留在整改區域，進而可能對噴漆造成影響。

為了驗證防飛濺劑是否真的能影響油漆的附著力，技術人員制作了噴砂后的鋼板試樣，一邊噴上防飛濺劑，一邊不噴作為對照組。試驗結果清晰的顯示，噴涂防飛濺劑的部位油漆附著力極差，壓縮空氣都能直接將漆膜吹飛。

從防飛濺劑的工作原理也能解釋為何會導致油漆脫落。防飛濺劑表面張力小，滲透能力強，能在鋼材表面形成一層薄膜對焊接飛濺造成阻隔。但是也正是由于它表面張力小的特性，在阻止焊接飛濺形成的同時，也能阻止漆膜附著。

三、解決措施

搞清楚油漆脫落的原因，接下來根據產品所處的生產階段，制定了對應的解決措施。

1.未焊接產品

要求補焊時停用防飛濺劑，采用其它方式消除焊接飛濺。

2.已焊接產品

目前使用的防飛濺劑為水基產品，對于已使用防飛濺劑整改焊縫，但還未噴漆的產品，立即使用清水對防飛濺劑噴涂區域進行刷洗，并重新噴砂[2]。

3.已噴漆產品

噴漆產品，對可能發生補焊的區域整體嘗試鏟除漆膜，將附著不良的漆膜鏟除后，使用清水對油漆剝落區域進行刷洗，最后打磨補漆。

按上述方法執行后，泵殼再無漆膜脫落的現場發生。

四、結語

通過對泵殼生產流程的排查，找到補焊時防飛濺劑的使用是導致漆膜脫落的原因，針對這種情況，要求補焊時停用防飛濺劑，從而切斷污染源，順利解決漆膜脫落問題。

參考文獻：

[1] 張官浩.小型鋼制輪轂靜電噴粉涂層異常脫落的處理[J].涂層與防護，2021，42（4）：38-432

[2] 戚嚴.鐵路貨車涂層剝落原因調查與分析[J].現代涂裝.2015，18（2）：47-499FAD9A66-5A40-423C-B7E3-04AAF7799B0A