关键字：转向架，涂装，腐蚀
1.绪论
转向架作为轨道车辆的走行部，在运行过程中，由于气候环境等条件的恶劣变化，经常受雨、雪、风、沙、飞石等影响，以及运行过程中的剧烈震动，都使得转向架极易发生腐蚀破坏。而且，转向架处于车体下部，尤其车厢卫生间底部，工作环境更加恶劣，在长时间户外运转条件下，会受到严重侵蚀，造成安全隐患，直接危及铁路客、货列车的运行安全、影响了机车的使用寿命。我国铁路基础建设起步较晚，再加之我国多变的地理和季节，使得铁路车辆运营的环境更加复杂，对走形部件的防腐也提出了更高的要求。
随着高分子化学的发展，半个世纪以来涂料工业和涂装技术取得了显著的变化。涂装技术，在轨道车辆上的应用得到了长足的发展，从20世纪算起，涂装技术在轨道交通车辆上的应用经历三个时期。首先经历了古典涂装时期，即涂装主要靠手工操作，这一时期劳动效率比较底。第二时期称为工业涂装时期。在这一时期，涂料和涂装工艺按各自的用途有了明确的区分，根据各种用途开发的涂料及涂装技术也获得实际应用。第三时期称为现代化时期。随着全球工业的高度增长，绿色、环保、智能成为国际社会普遍关注的热点。因此，研究面向未来的节能、高效的轨道车辆涂装工艺是轨道交通行业的一个重点发展方向。
2.转向架的防腐涂料及涂装
2.1转向架腐蚀原因
转向架作为轨道交通车辆的走行部，车辆在运行过程中，受到空气动力学的影响，转向架周围形成的气流会带起飞石，击打转向架本体，致使漆膜受到破坏，裸露的金属表面吸附一层水膜或污物(粪便等)附着，经过一段时间氧化作用，发生锈蚀；卫生间等位于转向架上方，造成污物(粪便、水等)附着于构架上，致使构架等部位处于腐蚀介质中，形成化学或电化学腐蚀；转向架直接与轨道接触，在高速运动过程中会产生剧烈的震动，这对转向架上的防腐涂层的附着力产生不利影响，基体与防腐涂层易分离致使漆膜脱落。而且现在的转向架多是焊接构架，尤其是动车组转向架，构架焊接接头是比较容易腐蚀的部位。
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图2-1 被腐蚀的转向架
2.2转向架腐蚀解决措施
（1） 选择耐腐蚀的材料。针对转向架的运营环境，选择该腐蚀环境下具有较强耐蚀性的金属材料作为转向架的基体材料。
（2）改进转向架成型工艺。焊接工艺会改变转向架的理化特性，减低焊后部件的耐腐蚀性，所以改进焊接工艺，采用铆接、模块化组装、螺纹连接等非焊接方式，取代焊接加工工艺。
（3）优化转向架结构设计。通过优化转向架结构，组成转向架的模块尽量一体化成型，减少焊接工艺和紧固件的使用，并通过优化零部件外形结构，使其不易积污、并能自然干燥。
（4）选用合理选用防腐涂料。在转向架零部件表面形成保护性涂层，隔断空气和腐蚀介质，进而可起到良好的保护作用。在涂层中加入适量的微量化学元素，对转向机本进行电化学保护。
2.3转向架防腐涂料
由于轨道交通产品运营环境比较恶劣，所以对铁路车辆零部件主要是采用防腐涂料保护，可以很好的延长使用寿命，经济效益显著，安全可靠，得到广泛使用。防腐涂层的涂膜厚度一般在 150～200μm，有的特殊部位甚至达到了 200～250μm。如中国标准动车组的，底漆要求30～60μm，漆膜总厚度达到60～140μm。
防腐涂料是涂料中的一类品种，除具备涂料的基本物理、机械性能外，还具有高耐蚀性，不被腐蚀介质溶胀、溶解、破坏、分解，处于稳定状态；高耐候性，适应户外环境温度的变化和具有较好的抗紫外光能力；高耐久性，涂层使用寿命长； 涂膜层较厚，涂层透气性和渗水性小；较好的施工性能和配套性能等特点。
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图2-2 某转向架构架底漆、面漆喷涂
3.转向架涂装防腐工艺
由于钢板焊接之前都会发生或多或少的锈蚀，在喷漆前除杂、除锈是必要的环节。表面前处理是涂装工艺的基础部分，考虑的环保的因素以及结合前处理对材料力学性能的影响，转向架构架多采用喷丸的方式进行前处理。该工艺一种典型的机械表面处理方式，主要应用于厚板结构件或铸件，不仅可以除去焊渣、氧化皮以及旧漆层等杂质，而且能在处理件的表面形成压应力，增加不加的疲劳寿命，并能增加漆膜在部件上的附着力。
转向架涂装工艺，主要涉及表面处理、底、面漆、烘干等生产方式，还要考虑涂装和烘干所用的工装设备。目前，转向架常用的喷涂有空气喷涂、高压无气喷涂、静电喷涂等。空气喷涂具有涂装效率高、易操作、作业性好的有点，而且设备价格相对比较低，是常用的喷涂方式。为了涂漆质量，一般要求在底漆采用较大喷嘴喷涂，并使用100目过滤网过滤，干膜厚可达80μm，面漆采用较小喷嘴喷涂，干膜厚可达70μm。底、面漆在同一喷漆室内进行。
为保证喷涂质量，对喷漆操作环境的要求比较高。要求在无尘的环境下作业，并保证环境温度≥18℃，相对湿度≤75%。
干燥是涂漆工艺的重要环节，在喷涂底漆后会在在60℃～70℃条件下烘干100min，或者室温自然干燥18小时。底漆干燥后在进行面漆的喷涂，面漆的喷涂工艺和方法与底漆相似。
在涂漆完成后，需要对喷涂件进行清理和修补检查，检查油漆是否干燥，是否存在流坠、麻点、漏喷等缺陷，并对缺陷进行打磨和修补。
4.总结
涂装工艺方法的选择对钢材结构的车辆至关重要，转向架涂装技术的发展，为轨道车辆长周期运行和全球化技术开发提供了可能，使得轨道交通车辆能够应对更为复杂恶劣的环境因素，节约了大量的生产制造成本。未来面向绿色、智能的涂装技术将的发展的主要目标。
参考文献
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[4]傅振亮.大连交通大学[D].铁道客车转向架腐蚀机理及涂层防腐工艺研究
论文作者:于云海, 刘阳, 段泽斌
论文发表刊物:《中国电业》2019年 23期
论文发表时间:2020/4/24
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