鐵質連接器金屬表面銹蝕問題處理辦法

張大威 印鵬

摘 要：現階段動車組制動系統所用電器部件的連接方式主要采用配套的公、母連接器連接，連接器外殼所用材料普遍為鑄鋁材質，少部分為鑄鐵材質。其中鐵質連接器金屬表面會因時間及環境因素出現銹蝕現象，這種連接器多為進口連接器拆裝復雜且價格較貴，更換新品不但費時而且費錢，將連接器外殼拆下后重新進行表面處理同樣增加檢修時間及檢修成本，如何快速處理此種銹蝕問題越來越受到廣泛關注，經驗證在連接器表面涂抹一層CRC 路路通多用途防銹潤滑劑可以有效的解決此類問題且經濟實惠。

關鍵詞：鐵質連接器金屬表面;銹蝕問題;檢修時間及檢修成本;防銹潤滑劑

2014年8、9月份，武漢維保中心反映，四級返修產品6112列車和6114列車的部分制動控制裝置內部QE連接器有不同程度銹蝕現象，我方售后人員確認后現場處理，對銹蝕輕微的QE連接器進行打磨除銹處理，對銹蝕嚴重的QE連接器進行更換。本QE連接器為進口產品價格較高，連接器外殼主要起保護支撐作用，表面輕微銹蝕雖然短期內不影響產品使用但影響產品外觀且如不及時處理會加劇產品腐蝕速度最終造成產品報廢或客戶投訴。因此，如何快速處理此種銹蝕問題越來越受到廣泛關注。

現階段動車組制動系統所用各電器部件間連接方式主要采用配套的公、母連接器進行連接，連接器外殼所用材料普遍為鑄鋁材質，少部分為鑄鐵材質。其中鐵質連接器金屬表面會因時間及環境因素出現銹蝕現象，這種連接器多為進口連接器拆裝復雜且價格較貴，更換新品不但費時而且費錢，將連接器外殼拆下后重新進行表面處理同樣增加檢修時間及檢修成本。

一、銹蝕原因分析

（1）材質檢驗：使用光譜分析儀對QE連接器樣本體材質進行打樣分析，通過對化學元素含量對比，確定連接器殼體為一種合金鋼最接近牌號為BSM590（高強度焊接結構鋼）。

（2）鍍層化驗：對QE連接器取樣，在南京大學現代分析中心使用JY/T010-1996分析型掃描電子顯微鏡對樣塊的鍍層厚度進行分析，測試結果為鍍層厚度為714-873nm，鍍層厚度很薄。

（3）腐蝕試驗：取1個QE連接器新產品，將新產品放在鹽水里并放置到陽光充足的地方， 72小時后進行觀察下圖為狀態圖，可看到連接器泡在鹽水下邊的部分已經開始銹蝕，由此可證實潮濕的環境確實會加劇金屬連接器表面銹蝕。

綜上可認為QE連接器表面出現銹蝕現象主要原因為連接器表面鍍層厚度薄和產品使用環境惡劣兩方面。

2、解決方案

針對以上QE連接器銹蝕原因，制定以下幾種解決方案：

（一）更換QE連接器外殼

目前我公司所使用的QE連接器組件為JAE品牌，采購方式為外購，若采用此方案，需先購買QE連接器整體組件（廠家不提供僅外殼銷售），之后拆下QE連接器外殼進行更換，QE連接器組件價格約為750元每個，每列車共有24個QE連接器，按更換率10%計算，每列車需費用約1800元，一年400至500列檢修，每年約增加檢修成本720000至900000元，且由于增加了拆卸和組裝工序，此種方法會大幅度增加檢修時間，人員成本也會隨之增加。

（二）對QE連接器外殼做修復

尋找國內廠家，對銹蝕的QE連接器外殼重新進行表面處理。此方案需要先準備一批QE連接器作為周轉件，周轉件數量需要根據產品銹蝕數量和表面處理所需要的時間進行制定;需拆下銹蝕的連接器外殼，使用周轉件進行替換，之后將拆下的連接器外殼統一送到表面處理廠家做表面處理，重新鍍層后的連接器外殼需經過質保部檢驗，合格入庫，由于增加了拆卸工序和更換工序，會大幅度增加檢修時間且會增加產生修復成本及周轉件采購成本，按20列車周轉件計算，周轉件成本為1800×20=36000元，另需增加額外修復成本。

（三）刷油漆或涂抹防銹劑進行防護

由于QE連接器外殼的主要起支撐和保護連接器內芯的作用，為非關鍵部件，若可以選擇一種輔料阻止連接器外殼繼續生銹，則可以不必對連接器外殼進行更換或修復，具體操作方法為：先用細砂紙除去連接器表面浮銹，并用擦拭紙將浮銹等雜質清理干凈，然后噴涂防銹液或刷漆。此方法需對防銹液或油漆的顏色進行選擇并對防腐效果做驗證（鹽霧試驗），此方案僅增加打磨工序及輔料涂抹工序，僅增加很少檢修時間，且成本僅為輔料采購成本，按5列/瓶計算，輔料費用400列（每年檢修列數）÷5×15（輔料單價）=1500元。

綜上對比，方案3所需費用最低且所耗工時最小且最經濟，如果方案3經驗證可行，可采用此方案。

二、試驗驗證

為保證產品外觀差異不大，選用幾種常用的透明防銹劑對QE連接器表面進行噴涂，進行96h鹽霧試驗驗證方案3可行性。

取3種防銹劑分別對檢修拆下的3個QE連接器做涂漆處理，并從庫房領取一個新造QE連接器產品做對比試驗，將此四種樣件分別進行標記，編號為001-004，其中001到003號樣件為涂抹防銹劑的檢修件所涂防銹劑分別為CRC 2043三防漆、 CRC 路路通多用途防銹潤滑劑、 MAKO-LUBE IO8016A-4 防銹油，樣件004為不涂抹任何防銹劑的新品。

將這四種樣件委托給蘇州廣博力學環境實驗室有限公司按照GJB150[1].11A-2009《軍用裝備實驗室環境試驗方法 第11部分：鹽霧試驗》標準進行96小時鹽霧試驗，并每隔24小時候觀察試驗結果，標準中聲明，這種交變方式和試驗時間，能提供比連續噴霧96h更接近真實暴露情況的鹽霧試驗結果，并具有更大的潛在破壞性，腐蝕速率更高。

三、結論

從試驗后照片可以看出，編號002號樣塊的防銹效果最好，表面基本沒有銹蝕，樣塊001、003、004都有不同程度銹蝕（包括新品004），因此可以得出結論：采用對產品涂抹CRC 路路通多用途防銹潤滑劑的方法比更換新品QE連接器的方法更有效，同時可節約檢修成本及檢修時間，此方案為最優方案。

參考文獻

[1] 陳永.金屬材料常識普及讀本.機械工業出版社.2011.

[2] 鄧國華等.軍用裝備實驗室環境方法（第11部分：鹽霧試驗）.中國人民解放軍總裝備部批準.2009.

[3] 張林森.金屬表面處理.化學工業出版社.2016.