淺談出口白俄羅斯貨運Ⅰ型電力機車涂裝工藝

張世海，吉金平，司萬強，張成喜

（中國北車集團大同電力機車有限責任公司，山西 大同 037038）

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

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，各大洋水氣可長驅直入，夏季短暫炎熱，降水量大，紫外線照射強烈。冬季漫長寒冷、溫度低。這種高濕、空氣高鹽分常年潮濕、低溫嚴寒的運營環境，這就要求涂層體系不僅具有優異的柔韌性、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、濕熱交替、低溫沖擊的環境下不開裂、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合力，防止復合涂層出現質量缺陷，中白貨運Ⅰ型機車涂裝采用溶劑型三層配套體系，主要由底漆、中涂、面漆構成。各涂層選擇必須配套使用。

1.1 車體涂裝配套體系

涂裝材料的質量和涂裝配套體系是獲得優質涂膜的基本保障，車體涂裝選擇符合歐洲標準的涂料配套體系：環氧防腐底漆+不飽和聚酯膩子+聚氨酯中涂+聚氨酯面漆。車體涂層設計見表1。

表1 車體涂層設計

1.2 底架涂裝配套體系

白俄羅斯地區機車底架部位運行環境惡劣，長期處于潮濕、嚴寒的狀態，因此該區域采用雙組分環氧厚漿底漆+高固體分聚氨酯彈性面漆的重防腐、抗石擊涂裝工藝。漆膜堅韌、耐磨、耐水、耐碰撞。

1.3 車體內部涂裝配套體系

車體內部的涂裝考慮到改善司機的乘車環境，提供環保、舒適的場所，工藝設計采用水性環氧防銹底漆+水性阻尼漿涂料體系。水分散型涂料，可實現有機溶劑揮發物VOC零排放，不含六價鉻、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、干燥時間短、施工方便、還具有優異的阻燃性和良好的隔音降噪減震功能。

2 中白貨運Ⅰ型機車涂裝工藝

涂裝工藝是充分發揮涂裝材料性能、獲得優質涂層、降低涂料生產成本和提高經濟效益的必要條件。

2.1 車體工藝流程

車體涂裝工藝流程：涂裝表面預處理（噴砂）→防腐底漆→刮膩子找平→中涂漆→面漆。涂層結構見表2。

表2 車體涂層結構

2.2 底架和車內涂裝工藝流程

底架和車內工藝流程與車體較為相似，具體涂層結構見表3。

表3 底架和車內涂層結構

3 涂裝工序

3.1 表面預處理

基材表面預處理是整個涂裝體系的基礎，直接影響機車整個涂層的使用壽命和裝飾效果。表面預處理的目的是：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Ⅰ型機車鋼材預處理方法見表2，表面清潔度應達到GB 8923-1988標準規定的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行防護。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 膩子刮涂

中白貨運Ⅰ型機車膩子刮涂采用車體局部薄層多遍的刮涂方法，工藝要求每道膩子層厚度不超過500μm。第1道膩子主要針對凹坑、焊縫處等不平度較大的缺陷部位進行找補填坑；第2、3道膩子對缺陷部位整體刮平；最后一道膩子主要是填實針眼，達到膩子層表面平整光滑。每道膩子刮涂后都要進行打磨，打磨采用打磨機和手工打磨相結合的方式，邊緣、坡口部位要求手工打磨。打磨時先粗磨采用80號砂紙，后細磨采用120號砂紙。膩子打磨光滑為后續的中涂漆噴涂提供一個良好的基體表面。

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子層的浸漬。同時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，同時為了提高面漆的清潔度，面漆調配完成時必須用200目左右的濾網進行過濾。保證面漆的噴涂質量。

4 涂裝工藝管理措施

由于涂裝工藝的特殊性。涂層存在的質量隱性問題在涂裝結束后很長時間才能顯現。因此我們在施工過程中加強涂裝工藝管理，從人、機、料、法、環、測的質量六要素出發，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過程進行工藝紀律檢查，盡可能消除不利因素，確保中白機車的整體涂裝效果。

4.1 人員和環境

開工前對車間工藝人員和操作者進行工藝文件培訓，要求操作者嚴格按照工藝和注意事項執行，操作者必須取得涂裝工職業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任心。保證現場施工環境清潔，盡可能消除影響涂裝質量的環境因素。

4.2 設備廠房

車間設備員要定期檢查調試各類噴涂設備，設備出了故障及時維修。噴涂結束后操作者要及時清洗干凈噴涂設備，保證噴槍管路干凈清潔。設備員定期檢查噴漆房運行情況，及時更換漆房過濾棉，保證噴漆房內空氣循環正常、空氣清潔度良好和噴漆房內微正壓。

4.3 工藝文件

涂裝工藝文件編制要對整個涂裝過程的每個操作細節進行量化、明確化。對所有可能引起隱形質量問題的操作工序都進行嚴格控制。例如對涂裝原材料貯存環境、油漆和膩子調配比例、施工環境溫濕度、涂層打磨要求和表面清潔等進行明確化。

（1）油漆使用前要檢查油漆來料是否在有效期內，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）雙組分油漆調配要嚴格按照生產廠家規定的油漆比例進行調配，攪拌均勻。油漆比例必須用精密的電子稱進行稱量，油漆施工黏度必須每桶都用涂料黏度杯進行測量。

（3）涂裝施工時現場環境要求為：溫度最低為18℃，濕度最大為75%。

（4）涂層打磨也是一項重要工序，每道工序之間的打磨都要按照規定的砂紙型號由粗到細進行徹底打磨。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

為了明確責任人的原則，做到質量問題可追溯性。要求每臺車涂裝時必須有相應的工作記錄表。工作記錄表除要求記錄每個工序使用的材料名稱、物料號、批次、用量、材料有效使用時間、工序操作者等信息外，還要記錄操作時的溫度、濕度、開工時間、完工時間等。同時每道工序實行自檢與專檢相結合，確保所制定的工藝得以實施。工藝人員和涂裝管理人員要不定期的對生產過程進行抽檢，確保涂裝質量。

5 結束語

通過選擇適合白俄羅斯國家特殊運營環境的油漆配套體系，優化具體施工工藝，嚴格控制工藝過程管理。中白貨運Ⅰ型機車涂裝整體效果得到鐵道部、白俄羅斯鐵路聯盟驗收人員的認可。

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