汽车防腐蚀应对措施及涂层耐腐蚀性能评价
侯亚辉++孟林林++郭金城
[摘 要]介绍了普通铁路客车车体腐蚀现状及原因，归纳总结了现有提升车体防腐性能的措施。通过研究腐蚀原因及现有控制措施，从结构、材料和涂装三个方面提出防腐优化措施。
[关键词]普通铁路客车；防腐；优化措施
中图分类号：S462 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0338-02
0 前言
普通铁路客车车体主要材质为碳钢，客车使用过程中一大主要问题是车体腐蚀，腐蚀使金属材料受到损伤，降低构件的承载能力，从而降低了车辆使用寿命，同时增大了检修工作量及材料消耗，使修车费用增加。本文从车体腐蚀现状及原因出发，重点调研了现有的防腐蚀方法，从结构、材质、涂装三方面着手，提出防止车体腐蚀的优化措施。
1 铁路客车车体腐蚀现状及原因
1.1 车体腐蚀现状
普通客车车体钢结构主要材质为碳钢，由于车内冷凝水及清洁用水等问题，车体钢结构大部件会出现不同程度的腐蚀现象。
1.2 腐蚀原因分析
通过查看报废车辆的车体腐蚀情况，发现车体腐蚀与结构设计、车体材质和涂装材料三个方面有关。
1.2.1 结构设计问题
（1）餐车水盘区域积水腐蚀
A5修时发现餐车水盘区域波纹地板腐蚀严重。餐车厨房区域地板断面如图1所示，厨房区域的不锈钢板只在靠近车体侧墙一侧增加了不锈钢压板，而在间壁一侧未设置压板。厨房间清洗作业时，清洁水沿着不锈钢与间壁墙之间缝隙渗入地板間。同时，厨房垃圾堵塞排水槽上层多空板，积水从挡水条和其它缝隙处进入车内。
（2）通过台区域冷凝积水腐蚀
通过台地板采用的材料是普通的耐候钢，耐腐蚀性能较差；该区域长期接触潮湿空气或水，环境相对恶劣；同时，此处只有直径6mm的排水口，容易堵塞，导致积水无法排出，导致此处的地板易产生腐蚀。
（3）侧墙立柱根部积水腐蚀
25G型客车侧墙板和底架边梁角焊、打胶。侧墙立柱是帽型断面，与墙板及底架焊接后，在根部会形成封闭腔体，内部涂装防护困难。车辆在运用中不断的有水汽形成，在根部汇集，无法排出，在墙板内外通道处不断的进行腐蚀。
（4）窗口区域冷凝积水腐蚀
立柱和纵梁通过塞焊与墙板焊接，形成了自然的空气夹层，夹层处无法喷涂防腐材料，温度变化产生的冷凝水腐蚀梁柱；车内外温差不同，造成窗户玻璃产生冷凝积水，窗口处无排水结构，部分老车型窗口密封性难以保证，雨水通过窗口缝隙进入车内。
（5）搭接结构冷凝积水腐蚀
目前客车设计中，大量采用搭接结构、断焊等，主要有侧墙板与底架边梁搭接、波纹地板与底架边梁搭接、端墙板与缓冲梁搭接等。搭接结构的结合面一般不能涂漆，焊后也无法补漆，而且封闭腔内也无法涂装防护，侧柱内的冷凝水及灰尘等容易进入缝隙内侧，形成腐蚀介质，对墙板及波纹地板造成腐蚀。
1.2.2 车体材质问题
车体钢结构主要材质为耐候钢Q345NQR2、Q355GNHD和Q310NQL2、Q310GNHD，相对普通碳素钢Q235A，耐候钢的相对腐蚀速率为60%，耐腐蚀性较低。
1.2.3 涂装材料问题
造成涂装失效的原因主要包括除锈工艺和油漆工艺两个方面。
（1）飞溅、焊渣、铁屑、油污、灰尘、水、锈迹、烧蚀涂层等处理不彻底，直接影响涂层附着力。受结构、制造工艺限制，局部边、角、孔、洞、缝的部位无法处理到位。
（2）涂装时任意添加过多的稀释剂、涂膜过薄或一次涂敷过厚、漏涂漏刷防锈涂料。除锈后未及时涂防锈涂料、底层涂料未干透就涂第二层涂料或安装木结构。涂装过程中，边、角、孔、洞、缝区域，型材内部、型腔内部区域无法喷涂到位。
2 铁路客车车体现有防腐措施
2.1 结构防腐蚀
2.1.1 底架区域
目前，底架结构防腐蚀措施主要通过开排水孔实现，同时为了兼顾防火要求，排水孔直径定为Φ6，但此孔经常被异物堵住，影响排水效果。
2.1.2 侧墙区域
目前侧柱断面为帽型，为了减少侧柱根部的腐蚀，侧柱靠近根部设计了直径25mm的灌浆孔，用于向封闭腔内部喷涂防锈漆及防腐涂料等。
2.2 材料防腐蚀
1992年以前生产的客车中，车体材料均为普通碳钢，材料本身的耐腐蚀性较差。1992年后的新造客车中，车体材料以耐候钢为主，同时厕所间及盥洗间等区域地板采用不锈钢，车体整体耐腐蚀性得到提升。
2.3 涂料防腐蚀
自运辆客车函〔2015〕73号文下发后，整体对新造客车防腐方案及防腐涂料进行规范统一，包括底材处理标准、涂层体系规定、涂料品种、质量检测等方面，基本保证了涂层体系的使用寿命及车辆运用需求。此项改进较大的提高了车内、底架防腐涂层使用寿命。
3 铁路客车车体防腐蚀优化措施
3.1 结构设计防腐蚀优化
3.1.1 餐车水盘区域防腐蚀提升措施
为了保证厨房区域地板的密封性，将厨房不锈钢地板与墙板贴合处周圈增加不锈钢压板；同时，周圈再涂打密封胶进行密封，从而防止清洁用水沿着缝隙渗入地板。
3.1.2 通过台区域防腐蚀提升措施
经现车分析发现，通过台区域排水孔直径为6mm，由于阻尼涂料及异物的影响，该排水孔经常被堵住，影响排水效果。后续优化改进时可将此地板材质改为不锈钢板或者在地板合适部位设排水槽，便于水排出。
3.1.3 侧墙立柱根部防腐蚀提升措施
由于帽型截面的侧柱与墙板焊接后，在根部会形成封闭腔体，使得内部无法涂装防护，同时积水会在封闭腔体内聚集，造成侧柱根部腐蚀。后续改进时，可考虑以下两种方案：
方案一：侧柱截面由帽型改为乙型，侧柱与墙板焊接后，可以实现侧墙骨架的整体涂装防护，同时，也可避免积水在根部聚集。
方案二：侧柱根部与底架边梁连接处增加缺口，将根部的积水排出。
3.1.4 窗口区域防腐蚀提升措施
在侧墙窗口、底架部位合适位置设置排水机构。如在侧墙窗口下方设置接水盘，接水盘下设有排水管，用于将窗口处的积水收集并排出车外。
3.1.5 搭接结构防腐蚀提升措施
墙板与底架边梁焊接时，在底架边梁刨槽，与墙板采用对接满焊，墙板内侧与边梁也采用满焊焊接，同时焊接后涂打密封胶，防止积水及灰尘等杂物进入缝隙中对墙板造成腐蚀，如图2所示。
3.2 车体材质防腐蚀优化
目前25型客车车体钢结构材料一般为Q235、Q310NQL2或Q310GNGD及Q345NQR2或Q355GNGD等，耐腐蚀性差。后续设计时可考虑使用耐腐蚀性能更高的材质来提高防腐性能。如车体材质由普通耐候钢改为S350EW，枕外通过台地板可采用耐腐蚀性能更高的铁素体不锈钢X2CrNi12。
3.3 涂装工艺防腐蚀优化
3.3.1 涂料性能提升
（1）涂料严格按73号文标准执行，选择CRRC认证过的涂料；
（2）针对环氧防腐底漆，提高耐盐雾性（NSS）指标，增强对基材的保护；
（3）针对车内及车下底架，在阻尼涂料的基础上，建议增加一层底架面漆，封闭阻尼涂料，增强防腐性能。
3.3.2 涂装工艺措施更改
（1）制定碳钢板（型）材预处理规范，针对板材特点分别采用抛丸、喷砂或酸洗磷化等工艺，提升板材预处理质量；
（2）梳理、检查易形成封閉腔的部位，进一步明确涂装要求；
（3）针对车体“边、角、孔、洞、缝”部位进行重点喷涂；
（4）对重点腐蚀部位进行密封，防止腐蚀介质侵入；
（5）加强涂料质量控制及委外工序的控制。
4 结论
本文通过分析车体腐蚀现状及现有防腐蚀方法，提出了通过结构改进、材料优化和涂装改进三方面的措施来提升车体的防腐蚀性能，从而减少检修时对车体的挖补，延长车体使用寿命。
参考文献
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[2] 夏冬宁.22型客车腐蚀超限原因及车辆防腐蚀措施[J].铁道技术监督，2011（7）：26-30
[3] 高鹏燕.对22型车体钢结构翻新改造的探讨，[J]铁道车辆，2004（8）：37-39
作者简介
侯亚辉（1989-），男，助理工程师，主要从事碳钢车车体结构设计工作。
