客車原材料前處理工藝淺析

丁延軍，賈小平

（安徽安凱汽車股份有限公司，安徽 合肥 230000）

隨著客車車身電泳的普及，國家環保要求的不斷提高，以及人們對改善工作環境持續追求，客車同行越來越深刻體會到原材料前處理這個前道工序對產品品質提升和整個產品制作過程中污染物排放治理影響更加深遠，意義更加突出。[2]

客車原材料前處理通常采用的工藝為酸洗磷化，是針對碳鋼板材和管材，其目的在于清除原材料表面的保護油脂膜和銹蝕。[1]重油污去除后即使及時使用，從下料到整車骨架電泳周期較長，難免不會銹蝕，故必須考慮具備存儲防銹能力。目前有效的工藝為酸洗磷化后增加了浸油工序，這里所指的油是一種水性油，油膜薄，易處理，可通過調節化學成分比例滿足物料存儲周期（通常為1個月之內）。

客車原材料前處理在整個客車制作工藝流程中位置主要分為兩種：一種是原材料前處理后進行下料，另一種是原材料下料后進行前處理，兩種工藝各有利弊。第一種工藝前處理過程中管材采用水平放置，板材采用側立放置，為保證管材和板材表面清潔無死角，原材料來料后需人工進行割開。這種工藝便于集中處理，工位器具等相關配置統一規范，但需要槽體大、槽液多，前期投入和后期維護成本高。另外這種工藝下料后端面無防銹油，易銹蝕，國內主要客車廠普遍采用該方式。第二種工藝，下料后分解并裝入專用工裝，管材采用豎立放置，板材需隔開。這種工藝需要的槽體小、槽液少，整體投資成本低，且不存在材料端面裸露現象，國外一般采用這種方式。

原材料前處理的工藝流程可根據自身需求進行規劃，包括原材料來件的原始狀態，生產存放周期，以及當地的環保政策?？紤]到國內原材料的狀態，國內主流客車廠原材料前處理的主要流程為（可適當增減）：預處理—預脫脂—脫脂—水洗1—強酸1—強酸2—水洗2—水洗3—弱酸洗—水洗4—中和—水洗 5—表調—磷化—水洗 6—純水洗—浸油—烘干—工件下線，其中浸油可根據需要存放的時間調整化學液成分比例，強酸主要采用鹽酸，弱酸采用的是游離酸。[3]但國外就有所不同，例如德國凱斯鮑爾公司受到當地嚴格的環保限制以及德國自身材料良好，所以采用的工藝流程為：脫脂—脫脂—脫脂—水洗—水洗—酸洗—酸洗—水洗—水洗—表調—磷化—水洗—鈍化，其中酸類全部采用磷酸，相對強度要弱些。這里要強調的是德國原材料處理前本身清潔度很高。

客車原材料前處理有助于提升產品品質。尤其是隨著技術的進步，一些高端設備已走進客車行業，走進各個工序，隨之而來對材料清潔度也提出苛刻的條件。在技術創新突破過程中，原材料下料方式已經發生了翻天覆地的變化，從原始的沖壓到等離子切割，再到大功率激光切割，精度在不斷提升的同時，廢料在不斷減少。以此同時橫向也在發展，原來激光切割只應用于板材下料，后來逐漸擴展到圓管激光下料，而現今已經發展到矩形管激光下料。高科技的引進催促著原材料的不斷進步，不僅是原材料本身的精度，也包括了表面清潔度。原材料表面的清潔度直接會影響激光切割效果，包括表面油脂和銹蝕，嚴重時會導致切割出現流渣和切割不透。影響客車焊接主要分為兩部分：一部分是管材和板材相互或同類之間采用的CO2保護焊；另一部分就是蒙皮焊接，包括內外蒙皮焊接，即將鍍鋅板或冷軋板用單面電阻焊焊接到車身骨架上。通常情況下銹蝕比油脂對CO2保護焊影響更大一些，因為一旦焊接起弧油脂會高溫燃燒，故對焊接影響小。目前如原材料如不進行前處理就必須用打磨機去除銹蝕。然而蒙皮焊接就不同了，無論是銹蝕還是油脂對蒙皮電阻焊影響很大，焊接過程中出現的炸裂均是清理不到位所導致的，這種現象極有可能導致點焊焊接不實，帶來蒙皮脫落隱患。針對蒙皮電阻焊，現不進行原材料前處理的廠家都會在焊裝生產線蒙皮焊接前預留一個工位專門進行清潔，包括打磨和清洗劑擦拭，以確保蒙皮的順利焊接。電泳線目前在客車廠已經得到廣泛應用，眾所周知電泳前面工序主要是對車身清潔，包括除油除銹、高壓噴淋，均是意在減輕電泳前處理線的壓力，確保車身電泳前的清潔度，從而保證電泳質量。原材料前處理最大作用就是減輕電泳前處理線壓力，從而保證電泳效果。電泳前處理線主要包括脫脂和磷化，這種配置對輕度銹蝕有一定作用，但銹蝕過大就無能為力了。如果原材料表面油脂過多，脫脂槽壓力很大，需要頻繁換槽液，槽內油脂過多，前處理過程中還會隨車身帶入其他槽內，污染其他槽液。以上無論是銹蝕，還是油脂清除不干凈都會導致電泳缺陷的產生，防腐性能就會下降。原材料前處理可幫助電泳解決兩大難題，第一去除矩形管內壁油脂，第二矩形管表面重銹。，其重要性不言而喻。

隨著社會的發展，環保意識在增強，國家環保要求也在不斷提升，職業健康得到高度重視。環保投資在廠房建設過程中所占的比例越來越高。焊接廢氣治理一直困擾著客車企業，傳統的排煙方式都是頂部安裝軸流風機，但效果不明顯。焊接煙霧主要是固體懸浮物，懸浮在廠房中間。后來逐漸演變為強制排風，即頂部或側部安裝多臺大功率風機，通過強制排風，車間廠房門進風從而形成氣流拉動煙塵排除。但目前這種方式也被取締，環保要求所有焊接煙塵不得直排，要求過濾收集后排放。焊接煙塵主要形成原因就是焊接過程中原材料表面的油脂在高溫下不完全燃燒形成的，那么無論是為滿足環保要求，還是為工人的身體健康，源頭控制自然是最佳方式，那么原材料前處理便是最佳方法。原材料前處理對電泳的影響是最大，客車電泳一般為整車浸入，然而與乘用車不同的是由于整車體型龐大整體在電泳線翻轉角度小，兜液嚴重。這樣一來，如果電泳前處理線壓力過大，會影響整體電泳線的污染。如果原材料未進行前處理，那么整體電泳線倒槽頻次增加。不僅需要建設更大污水排放周轉池，也要加大污水處理能力。

客車原材料前處理投入注意事項。為徹底清除原材料表面的銹蝕，原材料前處理一般都采用強酸處理，這一點必須得到當地環保部門的認可，或者通過有效的治理措施滿足環評要求，包括廢氣排放和廢渣、廢液的處理排放，這一點必須高度重視，否則影響投產。其次由于原材料有強酸的特殊性質，酸氣具有強腐蝕性，故廠房建設必須充分考慮結構，包括建筑的設計機構、設備的防腐性能、廠房排風等。

原材料前處理作為客車制造的第一道工序，雖然投資大，但是長遠來看對產品質量提升，后期環保治理，人員職業健康都有積極作用，是值得推廣的。但在投資前期一定要根據材料來料質量，物料存儲周期，當地環保要求選擇不同的工藝流程和前處理材料。

[1] 夏海明,李祥松.鋼材的防銹和除銹技術及其應用[J].全面腐蝕控制.2016.(2).

[2] 趙彥浩.客車零部件超聲波酸洗磷化工藝及其產生的廢棄物處理[J].客車技術與研究.2008(6).

[3] 晁兵,陸東方.鋼材的酸洗磷化[J].涂裝與電鍍,2009.06.