1前言
随着我国铁路运输几次大提速,对铁路机车车辆的设计、生产水平的要求也越来越高。产品升级换代成了各铁路机车车辆制造厂的当务之急。机车车辆用钢结构的设计越来越多地采用优质的高性能钢板,传统钢结构的表面处理及涂装工艺已经不能适应生产发展的要求,迫切需要找到一种满足设计和工艺要求的表面处理新工艺。
2表面处理及涂装工艺的要点钢结构涂装前,为了使涂层与基体具有良好的粘结性能,必须对待涂装的钢材表面及附近区域进行预处理。首先,其表面必须洁净,不允许有灰尘、油污、水渍或其它污垢和疏松氧化物。其次,喷涂时,涂层与基体的结合一般以机械结合为主,因此,在不影响喷涂质量的前提下,涂层与基体应尽可能地增大接触面积,适当的粗糙度有助于提高涂膜附着力,延长涂层的寿命。有关资料介绍:醇酸涂料用于手工表面除锈,其涂层的使用寿命为2～3a,喷砂处理达Sa2.5级的使用寿命可为10a。钢材表面预处理质量直接影响涂装工程表观质量及涂层使用寿命,而钢结构表面处理的清洁度以及粗糙度直接影响到涂层的使用寿命。为尽可能增大涂层与基体的接触面积,一般采用机械粗化和喷砂粗化的方法。机械粗化包括喷丸处理、人工打磨和抛光处理。喷砂粗化是选用直径为1～2mm干燥且有棱角的黄砂或石英砂,利用压缩空气将砂粒从喷砂枪的枪嘴高速喷射到钢材表面,利用砂粒的冲击和摩擦作用,将钢材表面的氧化皮、铁锈、油漆膜、油脂等污物除去,同时获得具有一定粗糙度表面的工艺方法。一般来说,钢材等级越高,对其表面处理要求越高。经喷砂处理的钢结构表面,表面积约为不进行喷砂处理钢材表面积的90倍,大大增加了涂层与基体之间的接触面积。这对有些涂料涂膜,特别是无机富锌类涂料涂膜的附着力影响极大。
3原工艺存在的问题以前,对机车车辆钢结构用钢材(包括板材和型材)进行表面处理的方法,一种是只进行简单的除锈,经冷、热加工后,组焊成钢结构,再对钢结构表面喷涂底漆。这种工艺方法经多种车型的现场应用,证明防腐效果欠佳。另一种工艺方法是,钢材表面先经过化学处理(一般是磷化处理),之后直接喷涂底漆,然后再组焊成钢结构。其缺点是常常出现底漆与磷化膜配套性不好的问题,导致底漆附着力降低等现象。再有,近年来还采用一种工艺方法,钢材先进行喷砂处理,然后直接喷涂底漆,也存在防腐差的问题,甚至影响到下一道工序。
4新工艺方案的确定针对原工艺存在的问题,为达到工艺、设计的要求,同时兼顾工艺的继承性和延续性,以上述理论为依据,通过试验,决定采用喷砂和预涂底漆相结合的表面处理及涂装工艺。
