摘要：随着我国的经济在快速的发展，我国的城市建设在不断的加快，我国的汽车行业现今发展的十分迅速，转向架作为机车车辆的走行部，构架、摇枕、轮对等核心零部件的生产制造工艺主要包括加工、焊接、涂装、装配等工序。涂装作为转向架生产中的一个重要环节，主要为了实现转向架的防腐，使其具备一定的装饰性。近几年，国内城市轨道交通建设飞速发展，截至2016年底，总建设里程已经达到2500?Km,?线路上配备约了1万辆左右的车。各大主机厂都紧抓发展机遇，在轨道交通展开了激烈角逐。随着产品选择空间的日益广阔，用户对转向架产品的涂装防腐、防锈性能提出了更高的要求。机车车辆的主机厂在注重产品内在质量可靠性同时，也越来越追求外观质量，如产品的涂装质量。
关键词：涂装工艺；转向架；城轨车辆
引言
列车速度的提高需要转向架结构进行更新换代。与此同时,因为整体结构或者制造工艺的需要,转向架的材质也发生了改变,由以前耐蚀性较好的铸钢构架发展到耐蚀性相对较差的16MnR或者其它材质。在实际运行中,用16MnR等材质的转向架的有些部件腐蚀比较严重,达到了危及乘客安全的程度。在没有找到更好的耐蚀材质之前,通过涂料涂装提高这种材质转向架的耐腐蚀性是唯一的解决办法。
1转向架用水性涂料配套体系
轨道车辆在运行过程中，其焊接转向架表面通常会吸附水、粪便和大量灰尘，加上石击等对涂层的破坏，运用条件极其恶劣，故需使用高性能的涂料体系。本公司根据国内外各大涂料厂家生产的水性涂料的应用经验，以现有的溶剂型涂装工艺设备对转向架水性涂料涂装体系进行了验证。结果发现：现有的溶剂型涂装工艺设备适用于水性涂料涂装体系，而且转向架用水性涂装配套体系也与油性配套体系相似，一般由底漆和面漆构成或采用底面合一漆。水性底漆作为直接与底材相连的第一层涂层，其防腐性能直接影响到整个涂层的性能。一般选水性底面合一漆和环氧类底漆作为与基材结合的第一道涂层。转向架涂层的外观是通过面漆来体现，面漆要求具有良好的耐酸碱、耐老化、耐水等特点，一般采用聚氨酯面漆和环氧厚浆面漆，以达到抗石击、耐磨的作用。例如，动车组和城轨地铁转向架用水性涂装体系基本沿用西门子高速列车转向架的环氧底漆与环氧厚浆弹性面漆体系，涂层有良好的弹性和韧性；碳钢车转向架涂层配套体系通常采用水性环氧底漆+水性聚氨酯面漆体系，或水性底面合一漆+水性丙烯酸罩光漆体系。水性底面合一漆和水性丙烯酸罩光漆都是单组分水性涂料，可以常温干燥，且水性底面合一漆作为厚浆型涂料，施工性能良好，目前该体系已成功应用于城轨地铁转向架和碳钢车转向架，且城轨地铁转向架已上车运行。
2城轨车辆转向架防腐涂装工艺
2.1完善涂装工艺
除了通过新型涂装设备实现了自动前处理、自动烘干,改善了喷涂条件和喷涂质量外,还进行了其它工艺改进:1)工序间水基防锈液的应用。为了解决抛丸处理后不能及时涂漆的问题,引进了工序间水基防锈液。构架抛丸之后直接喷涂工序间水基防锈液。该工序间水基防锈液的防锈期是15天,可以有效解决抛丸之后不能及时进行涂装而产生的各种弊病。2)铸钢件采用先涂底漆,再机械加工的方式。取消了以往加工之前涂的画线粉,避免了锈蚀现象和涂装前清理的困难。钢铁表面存在锈蚀的直接影响是减少了涂料与表面的接触面积,结果是涂层对钢铁表面的附着力降低;同时锈蚀产物含有的硫酸亚铁、氯化钠等杂质会促进钢铁腐蚀。3)调整涂漆前工件表面的粗糙度。表面粗糙度直接影响涂层与金属基体的附着力和涂层厚度的分布,适当的粗糙度可以提高涂层对表面的机械咬合作用,增加涂层与金属表面的吸引力。现在采用0.6mm细钢丸进行抛丸处理,既能达到规定的表面清洁度Sa2.5,又能获得合适的表面粗糙度Ra3.2～12.5μm;且漆膜附着力良好,涂料分布均匀,涂层外观质量平整光滑,涂装质量与以往相比得到很大的提高。4)实现零部件单件涂漆。采用零部件涂漆后,所有需要涂漆的部位能够涂装严密。
不允许涂漆的部位采用润滑脂或者防锈油保护。
2.2表面处理
涂装前表面处理应尽可能除去杂质，使金属裸露在外面，并达到一定的粗糙度，保证涂层与金属表面之间具备足够的结合力以达到好的防护效果[3]。与溶剂型涂料相比，水性涂料对涂装前的表面处理质量要求比较高。表面存在的油污应先使用水溶性的低分子量有机溶剂(如醚类水性清洗剂)清洗，再用水清洁，最后用干净的擦布清理干净，不得使用非水溶性有机稀释剂清洗。以现有的抛丸设备──罗斯勒轨道悬挂式抛丸机对转向架进行抛丸处理，选用直径为0.6mm的摩根钢丸，可达到抛丸质量的同时，提高了效率。在进料段，工件的传送速率选择5m/min；在抛丸段，工件的传送速率为1m/min。根据不同型号的转向架构架，抛丸速率可以在此范围内进行更改。工件抛丸后，表面应无可见的油脂和污垢、氧化皮、铁锈、油漆层等附着物，清洁度达到《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》(GB/T8923.1–2011)的Sa2.5级，粗糙度(Ra)为6.3~12.5μm，从而提高底漆和底材之间的结合力，保证油漆良好的附着力。转向架在抛丸处理后，表面活性很高，应在4h内涂底漆，这样可以使涂层与基体结合更加紧密。
2.3施工参数
基于前期对不同公司的水性涂料在转向架上试装的经验，水性涂料作业环境温度一般为18~32°C，相对湿度一般为35%~75%。水性底面合一漆和水性丙烯酸罩光漆是单组分涂料，在调配的过程中只需加入水。但大部分的涂料属于双组分涂料，在调漆的过程中，要先将主剂搅拌均匀，然后一边搅拌主剂，一边缓慢加入固化剂，令固化剂分散均匀，避免涂料体系在固化的过程中发生大量气泡或不均匀的现象。
3转向架涂装的发展展望
1）应用新型绿色环保型涂料城轨车辆转向架表面涂漆大多采用溶剂型涂料，在喷涂过程中，会产生大量的有机挥发物（VOC），给环境带来一定的污染。水性涂料自身较强的防火、防腐和耐化学性能，使其成为未来城轨车辆转向架涂装施工的选择方向。水性涂料具有较好的环保性能，对人体和环境几乎不造成危害。转向架涂装如果采取水性材料，可以节省环保设备的投入费用。在进行检修时，转向架一般运用机械化设备展开清洗，会致使油漆的漆皮、漆渣、颗粒进入到水流之中。而水性环氧涂料内没有重金属元素，可以有效减少水体污染。2）应用智能型喷涂技术随着机器人和软件控制技术的进步，涂装行业已经逐渐采用机械手。机械手喷涂的柔性和仿形性好，可线外调试，适用多品种混流生产，涂装效率及涂料利用率高，能耗少。自动化的喷涂线不但使涂装工从有害作业环境中解放出来，同时克服了人为的因素，能够保证喷涂质量稳定。城轨车转向架零部件的机械手喷涂也是未来的发展方向。
结语
转向架的耐腐蚀能力受转向架自身材质、涂料、施工工艺等多方面因素影响。其中涂装前处理质量对涂装的影响尤为突出。转向架先进涂装设备的投入,使得工艺手段得以完善;高耐蚀涂料的使用是提高转向架耐腐蚀能力的前提基础;而完善的前处理、喷涂、烘干等工艺手段是提高转向架防腐蚀能力的必要条件。
参考文献
[1]孙禹.城轨车辆用水性环氧底漆的涂装工艺及其技术要求[J].科技与企业,2014,24(1):119.
[2]高瑾，米琪.防腐蚀涂料与涂装[M].北京:中国石化出版社,2007.220-223.
[3]戴惠新,赵世红,郑云昊等.水性环氧底漆在城轨车辆上应用的难点[J].中国涂料,2014,29(1):53-55.