防腐技術(shù)在鐵路貨車應(yīng)用前景探討

董永紅

摘 要：鐵路貨車由于是露天工作，因此受其工作環(huán)境的影響，設(shè)備的零部件非常容易出現(xiàn)腐蝕的情況，而腐蝕又會對金屬結(jié)構(gòu)件造成破壞，縮短貨車使用壽命，增加企業(yè)的運營成本。針對這種情況，本文對鐵路貨車的腐蝕現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，分析了防腐涂層和涂裝工藝進(jìn)行了分析，并提出了一些具體的防腐措施，對鐵路貨車的防腐工作有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：腐蝕;鐵路貨車;防腐

1鐵路貨車腐蝕現(xiàn)狀

由于我國的國土面積較大，鐵路貨車運行的區(qū)域不一樣，因此貨車實際的腐蝕情況也有所差異。南方地區(qū)因為溫度高、雨水充足，導(dǎo)致空氣的濕度較大，因此貨車的腐蝕情況較為嚴(yán)重。而北方則由于氣候環(huán)境與南方相反，因此貨車的腐蝕情況相對較輕。而對于沿海地區(qū)，受海洋大氣的影響，空氣的濕度大、鹽分高，使得貨車腐蝕情況更加嚴(yán)重。

鐵路貨車主要是鋼結(jié)構(gòu)，其發(fā)生的腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主，鋼結(jié)構(gòu)在進(jìn)行焊接時，會導(dǎo)致和母材材質(zhì)間存在一定的差異，焊接所產(chǎn)生的焊渣以及應(yīng)力會形成腐蝕電池的陽極與陰極，有純鋼形成的陽極會慢慢被腐蝕，而陰極會逐漸的變大，銹蝕的產(chǎn)物會頂破涂層，進(jìn)而使得鋼結(jié)構(gòu)被腐蝕。破壞防腐層的原因有多種，其中最關(guān)鍵的是涂層的材料耐腐蝕性較差，并且涂層的施工方法存在問題。

鐵路貨車主要使用酚醛以及酸醇類的有機涂料進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的防護(hù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)五年的廠修期時貨車的整體結(jié)構(gòu)腐蝕就已經(jīng)比較嚴(yán)重了，必須進(jìn)行截?fù)Q或者挖補，整個廠修的成本非常高。在上世紀(jì)九十年代中期，鐵路貨車主要使用溶劑型厚醇酸漆，涂層的厚度最大能夠達(dá)到120μm，而且貨車使用的是耐候鋼，不過隨著廠修期延長到8年，在進(jìn)行廠修時貨車腐蝕的依然比較嚴(yán)重。

為了能夠保證鐵路貨物運輸?shù)姆€(wěn)定，減少企業(yè)在貨車維修運營中的投入，延長貨車使用壽命，必須重視鐵路貨車的防腐工作，對鐵路貨車應(yīng)用更加先進(jìn)的防腐技術(shù)。

2防腐涂層分類

防腐涂層根據(jù)保護(hù)層的性質(zhì)不同，分類也不同，具體有以下三種：

（1）有機保護(hù)層，涂層為天然油脂以及合成樹脂等高分子有機化合物組成的漆膜，能夠?qū)⒔饘贅?gòu)件和腐蝕介質(zhì)隔離開，進(jìn)而保護(hù)金屬構(gòu)件。

（2）金屬保護(hù)層，涂層有耐腐蝕性較強的金屬組成，能夠?qū)⒒w技術(shù)和環(huán)境中的腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離，進(jìn)而保護(hù)金屬構(gòu)件。比較常用的金屬涂層包括銅、鋅以及鋁等保護(hù)層。

（3）無機化學(xué)轉(zhuǎn)化膜或者陶瓷膜保護(hù)層，使用化學(xué)性能比較穩(wěn)定的無機化合物對金屬表面進(jìn)行覆蓋，從而將腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離，進(jìn)而保護(hù)金屬構(gòu)件。這種涂層主要包括磷酸鹽、碳化物以及陶瓷等化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的物質(zhì)。

現(xiàn)階段，鐵路貨車主要使用有機保護(hù)涂層進(jìn)行防腐，使用較多的是醇酸類的低端防腐涂層，少數(shù)車型的涂層為604環(huán)氧重防腐涂料。醇酸類的涂料耐水以及耐候性都較差，作為鐵路貨車這種露天作業(yè)的設(shè)備的防護(hù)涂料缺點比較明顯。盡管丙烯酸類、環(huán)氧類以及金屬類的保護(hù)層防腐性能較強，但在鐵路貨車上的應(yīng)用非常少。為了能夠提升鐵路貨車的防腐性能，應(yīng)當(dāng)綜合考慮長期經(jīng)濟成本，推廣應(yīng)用上述防腐性能較好的涂料，進(jìn)而提高貨車防腐效果。

3涂裝工藝

3.1熱浸鍍

熱浸鍍指的是將一種金屬構(gòu)件浸在熔融狀態(tài)下的另一種抗腐蝕并且熔點較低的有色金屬中，在金屬構(gòu)件的表面形成一層技術(shù)保護(hù)膜，鍍層的金屬一般會選擇鋅、鉛以及鋁等。其中熱浸鋅是鋼結(jié)構(gòu)長期重防腐應(yīng)用較多的方式之一，具體是將除銹后的結(jié)構(gòu)件浸入600℃左右高溫融化的鋅液當(dāng)中，將鋅層附著在結(jié)構(gòu)件的表面，鋅層和結(jié)構(gòu)件之間能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)固的結(jié)合，并且涂層厚度較大，耐腐蝕性以及耐磨性都比較好，因此應(yīng)用的也相對較為廣泛。

3.2熱噴漆

熱噴漆是借助熱源把金屬或者非金屬材料在極短的時間內(nèi)加熱到熔化狀態(tài)，再利用高速氣流將其霧化并噴涂到金屬構(gòu)件的表面，從而能夠形成一層涂層。其使用的材料較多，包括鋅、鋁、聚乙烯以及環(huán)氧樹脂等多種材料。采用熱噴涂的方式進(jìn)行防腐，不會受結(jié)構(gòu)件的體積以及場地的限制，能夠滿足大型鋼結(jié)構(gòu)的重防腐涂裝要求，并且整個涂裝工藝較為簡單，涂層的耐腐蝕性也較好。

3.3達(dá)克羅

達(dá)克羅是指由厚0.2μm的鋅片以及鉻酸專用纖維素等所組成的高分散水劑溶液，將結(jié)構(gòu)件的表面清洗完成后，將達(dá)克羅溶液浸涂或者噴涂在結(jié)構(gòu)件上，之后將結(jié)構(gòu)件置于300℃的高溫爐中進(jìn)行烘烤，在烘烤過程中涂層中的添加劑和水分得到揮發(fā)，從而使鋅片能夠與鋼結(jié)構(gòu)件的表面實現(xiàn)緊密的結(jié)合，形成類似魚鱗的屏蔽涂層，防腐性能優(yōu)異，屬于一種比較先進(jìn)的防腐涂層工藝。

3.4粉末涂料涂裝

粉末涂料主要有熱固性與熱塑性兩種。其中熱固性粉末涂料主要是由環(huán)氧以及聚酯等各種熱固性的合成樹脂組成，當(dāng)達(dá)到一定溫度后發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)固化成膜。熱塑性的粉末涂料主要是由聚乙烯以及聚丙烯等熱塑性合成塑料當(dāng)做成膜的物質(zhì)，經(jīng)過熔化、流平以及冷卻后會凝固成膜。采用粉末涂裝工藝所獲得的涂層強度與韌性都較好，能夠和金屬基底結(jié)合的比較牢固，耐腐蝕性以及耐沖擊性都比普通的溶劑型涂料圖層要好。

目前的鐵路貨車的生產(chǎn)方式正在進(jìn)行變革，逐漸采用“先油漆后裝”的模式，從而為鐵路貨車不同部件使用不同防腐工藝創(chuàng)造了條件，能夠使得鐵路貨車的整體防腐效果得到新的提升。

4提升防腐質(zhì)量建議

4.1強化表面處理

表面處理的效果對涂層的質(zhì)量會產(chǎn)生直接的影響，假如結(jié)構(gòu)件表面的處理效果較差，則會使得涂層在基體上附著力、對基體的保護(hù)性以及涂層的使用壽命大大降低，因此在進(jìn)行涂裝前，必須對結(jié)構(gòu)件的表面進(jìn)行相應(yīng)的處理。

4.2重視防腐配套

鐵路貨車上零部件較多，針對不同的零部件在進(jìn)行防腐保護(hù)時應(yīng)結(jié)合零部件自身的特性選擇合適的涂層，對于某些特殊部件，則需要使用多種保護(hù)層進(jìn)行配合使用才能夠令防腐性能達(dá)到要求。結(jié)合鐵路運輸對貨車的具體要求，因為高強度鋼應(yīng)用的較多，當(dāng)車體重量減輕后，結(jié)構(gòu)上材料的厚度也相應(yīng)的減小，導(dǎo)致貨車對腐蝕破壞的敏感度急劇增加。而目前的鐵路貨車在防腐上主要使用醇酸材料當(dāng)做涂層，不能夠滿足現(xiàn)有貨車的防腐要求，因此必須進(jìn)行改進(jìn)，使用其他防腐性能更好的涂料。此外，對于鐵路貨車的防腐，如果對整車采用同一種級別較高的涂料，成本是不允許的，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)貨車上的不同部位和零部件選擇不同的涂裝材料以及工藝，從而能夠在成本允許范圍內(nèi)最大程度的提升貨車整體防腐效果。

4.3重視綜合造價

為了滿足鐵路貨車的防腐要求，貨車的結(jié)構(gòu)應(yīng)可以進(jìn)行模塊化的生產(chǎn)，滿足“先油漆，后組裝”的工藝要求。在對金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，既要考慮結(jié)構(gòu)能夠便于防腐，同時還要考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于除銹與涂裝。同時應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用耐候材料，并且采用較為先進(jìn)并且合適的防腐工藝。此外，防腐涂裝的成本也是重點要進(jìn)行考慮的，應(yīng)結(jié)合設(shè)備后期廠修成本以及防腐成本進(jìn)行綜合考量，確保從長期角度看當(dāng)前采用的防腐材料以及工藝其性價比是最優(yōu)的。

5結(jié)語

隨著我國的經(jīng)濟活力進(jìn)一步被激活，對鐵路運輸?shù)男枨髸M(jìn)一步增加，因此必須保證鐵路貨車的防腐質(zhì)量。而隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，貨車應(yīng)用的防腐涂料以及防腐工藝會更能夠滿足防腐的要求，進(jìn)而改善鐵路貨車防腐效果，延長貨車使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

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