铁路车辆防腐涂装技术方案.docx
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铁路车辆防腐涂装技术方案
铁路车辆防腐涂装工程
施
工
方
案
编制单位：
西京建设有限公司
法定代表人或授权委托人：
日期：
2019年03月06日
铁路车辆防腐涂装技术方案
一、项目概述
铁路车辆的防护主要采用油漆（涂料）进行防护，其间经历了几次大的变化。
客车用涂料中底漆由酚醛、醇酸铁红或磁化铁防锈漆改为环氧、环氧酌磷酸锌或铬酸锌底漆，腻子由酩胶、石青腻子逐步改为环氧酷或不饱和聚酷腻子，面漆则由丙烯酸改性醇酸、丙烯酸聚氨酷替代了大部分普通醇酸漆；2001年底铁道部运输局装备部己要求从2002年下半年开始，新造客车全部采用双组份涂料。
货车用厚浆型醇酸漆在20世纪90年代初全面推广，取代原用的酚醛、醇酸漆。
目前新造车辆己广泛使用钢材喷砂（抛丸）预处理技术和磷化的方法，使用预涂底漆作工序间防锈，并有部分工厂引进了涂漆机械手和双组份高压无气喷涂机，建立了喷漆房和烘房、涂装流水线以及大量工艺装备，大大提高了作业效率。
在涂装工艺方面，1998年有关单位参照国际铁路联盟UIC842标准制订了第一个关于涂装技术的全面、综合性的铁道行业标准——TB/T2879.1-6-1998《铁路机车车辆涂料及涂装》系列标准。
整个标准包括了6个部分：
（1）涂料供货技术条件；
（2）涂料检验方法；（3）金属和非金属材料表面处理技术条件；（4）货车防护和涂装技术条件；（5）客车和牵引动力车的防护和涂装技术条件；（6）涂装质量检查和验收规程。
标准涉及了铁路机车车辆防护用涂料及涂装工作的各个方面，其特点是将涂装工作做为一个整体进行考虑，主要内容包括：
（1）根据涂料产品的特点，将产品质量检验工作分为三种阶段分别进行，即进货涂料、待涂装涂料和涂装后涂膜的检验。
二、实施工艺方案
工艺流程：
车厢表面高压水喷射清理、砂轮机机械打磨除锈、高压水喷射清洗、刮涂腻子、环氧防腐底漆、环氧中间漆、耐候可复涂聚氨酯面漆。
铁路客车和货车车体结构采用了不同的涂装系。
一般客车（包括机车）为：
表面处理加预涂底漆，底漆2道，腻子5～7道，中间涂层1道，面漆2道：
内侧则在底漆之上加涂1道阻尼（防腐）涂料。
货车为：
表面处理加预涂底漆，厚浆型底漆2道、厚浆型面漆2道（或底面合一厚浆漆2道）：
转向架部分通常为防锈底漆1道加面漆1道。
2.1预涂底漆
目前铁道部大部分车辆厂都采用钢材喷（抛）丸的方法对钢材表面进行预处理，对薄板（≤4mm）则多采用磷化方法，之后涂覆预涂底漆（车间底漆）。
主要使用品种有丙烯酸类、环氧类、聚乙烯醇缩丁醛类（乙烯磷化底漆类）和无机富锌类涂料。
为适应钢材预处理线的要求，这类底漆的主要特点是干燥快，规定指标为表干时间≤5min，同时具有可焊性。
[1992]334号铁道部文件中，规定了预涂底漆及部分车辆用涂料的技术要求，表3中即为其各项要求指标。
表3 预涂底漆技术要求
项目
单位
技术指标
试验方法
粘度
s
25～40
GB/T1723
细度
μm
≤70
GB/T1724
干燥时间
表干
min
≤5
GB/T1728
实干
h
≤12
附着力
级
≤2
GB/T1720
柔韧性
mm
1
GB/T1731
耐冲击性
cm
50
GB/T1732
硬度
≥0.4
GB/T1730
耐盐水
3d不起泡、不生锈
GB/T1763
室内存放
3个月无锈（漆膜厚23μm士2μm，温度20℃～25℃，湿度65%士5%）
焊接烧蚀宽度
mm
≤15
预涂底漆的主要问题是：
由于车辆制造过程中多采用电焊加工，客车墙体还需火工校平，对大部分涂料来说，有机成膜物烧损严重，味道大，如果涂膜过厚还会影响到焊接质量，过薄则防锈性能下降。
无机富锌底漆虽然烧损小，防锈性能好，但表面处理要求高，采用醇酸或环氧酷类等油性防锈底漆时存在配套性问题，再加上锌蒸汽的负面影响，用户较少。
从理论上说，使用预涂底漆的主要目的是工序间防锈，在涂防锈底漆前应全部清除，但实际上车辆制造厂通常均直接在其上涂覆底漆。
由于预涂底漆防锈质量较差，导致防锈底漆不能充分发挥作用，会使整个涂装系的防护质量下降。
近年笔者曾多次提出修订预涂底漆技术条件，制订铁道行业标准。
由于上述几种原因，南车集团近期考虑对薄板以磷化替代预涂底漆，目前正在试验考查过程中。
防锈底漆
铁道车辆近年主要使用的防锈底漆品种有：
无机富锌底漆，环氧富锌底漆，醇酸底漆，酚醛防锈底漆，环氧醋防锈底漆，双组份环氧底漆，环氧聚氨酷底漆等。
各工厂根据车辆的要求及涂装工艺情况，选用不同品种和牌号的涂料。
富锌底漆主要用于出口车，醇酸、酚醛防锈底漆主要用于旧车修理，而新造车则多采用环氧酷防锈底漆、双组份环氧或环氧聚氨酯底漆等。
施工时通常采用高压无气喷涂，一般为1-2道，干膜厚度60μm。
表4为TB/T260-2001《铁道机车车辆防锈底漆》规定的技术条件。
表4 防锈底漆技术要求
项目
单位
技术指标
试验方法
漆膜颜色和外观
颜色符合需方要求，漆膜平整、无明显颗粒
目测
不挥发物含量
%
≥60
GB/T6751
流出时间
s
≥20
GB/T6753.4
细度
一般颜料
μm
≤50
GB/T6753.1
铁棕丁颜料，云铁颜料
μm
≤70
GB/T6753.1
双组份涂料适用期
h
≥4
TB/T2260
干燥时间
表干
h
≥4
GB/T1728
实干
h
≤24
施工性能
漆膜厚度为所要求厚度的1.5倍时，成膜性良好
TB/T2260
弯曲性能
mm
≤2
GB/T6742
杯突试验
mm
≥4.0
GB/T9753
划格试验
级
≤1
GB/T9286
耐冲击性
cm
≥50
GB/T1732
耐盐雾性500h
板面无起泡、不生锈；十字划痕处锈蚀宽度≤2mm（单向）
GB/T1771
注：
耐盐雾性为型式检验项目。
2.3腻子
为了使车体外表平整美观，铁路客车和机车制造过程中大量使用了腻子进行找平，目前主要使用环氧脂和不饱和聚脂（原子灰）腻子。
表5为TB/T2393-2001《铁路机车车辆面漆》标准的附录B（腻子产品的技术要求》中的技术指标。
表5 腻子的技术要求
项目
单位
技术指标
试验方法
腻子外观
无结皮和搅不开硬块、无白点
目测
腻子膜颜色和外观
平整，不流挂，无颗粒，无裂纹，无气泡，色调不定
目侧
稠度
cm
9～16
GB/T1749
实干时间
普通腻子
h
≤24
GB/T1728
不饱和聚酯腻子
h
≤4
涂刮性
易涂刮、不产生卷边现象
GB/T1727
打磨性
易打磨、不粘砂纸、无明显白点
GB/T1770
柔韧性
mm
≤100
GB/T1748
划格试验
级
≤1
GB/T9286
耐冲击性
cm
≥15
GB/T1732
耐水性试验
级
优秀
TB/T2393
2.4中间涂层
中间涂层的作用是增加底漆（或腻子膜）与面漆之间的附着力，并改善面漆的外观丰满度。
与面漆相比，通常中间涂层的颜料份相对较高，这样可填补微小的缺陷，用在对外观要求较高的场合效果显著。
目前大部分新造客车和机车上均己采用中间涂层。
表6为TB/T2393-2001附录A中对中间涂层的技术要求。
表6 中间涂层的技术要求
项目
单位
技术指标
试验方法
漆膜颜色和外观
符合颜色要求，表面色调均匀一致，无颗
粒、针孔、气泡、皱纹
细度
μm
≤30
GB/T6753.1
流出时间
s
≥25
GB/T6753.4
双组份涂料适用期
h
≥4
干燥时间
表干
h
≤4
GB/T1728
实干
h
≤24
施工性能
每道千膜厚度为要求的1.5倍时，成膜良好
弯曲性能
mm
≤2
GB/T6742
杯突试验
mm
≥4.0
GB/T9753
划格试验
级
≤1
GB/T9286
耐冲击性
cm
≥50
GB/T1732
2.5面漆
新造铁路客车和机车用面漆以丙烯酸改性醇酸磁漆、及丙烯酸改性聚氨酷磁漆为主，其中25B型客车仍为绿色为主，25G和25K型车则多用红（桔红）白相间和蓝（酞普蓝）白相间的颜色构图。
由于车体表面平整度的问题，前一段新造车多采用亚光（或半光）面漆，600镜面光泽值为40%～70%，但运输局己要求今后以高光漆（光泽值80%以上）为主。
修理车原则上仍沿用原车涂装系。
三、施工技术措施
1、砂轮机除锈工艺
1.1针对铁路车厢防腐涂装，金属表面预处理严格按照技术要求及相关规范进行。
1.2动力工具除锈后表面应干燥、无油污、无氧化皮、无锈迹、无灰尘，达到国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》规定。
1.3对腐蚀严重部位用电动角磨机、电动网刷对金属表面上的污物、焊渣、铁锈、氧化皮彻底清除干净，特别是（夹角、死角）等部位，使基层表面露出明显的金属光泽。
除锈专用旋转丝刷
不同于常规的砂轮机动力工具，可针对锅炉钢梁节点、角落狭小的部位除锈处理，除锈彻底不留死角。
1.4不易打磨的部位，用合金钢铲、刮刀、手锤、钢丝刷和砂布等除去浮锈、漆皮，打磨至显露金属光泽。
1.5钢材表面如局部有油脂和污垢，一般可采用局部处理措施；大面积或全部有，则可采用棉纱蘸有机溶剂进行清洗。
1.6表面预处理采用动力工具除锈时，首先试运好砂轮机，看其是否偏转、偏轮，接电源线有无漏电处。
清理掉基面的油污、积垢，然后进行砂轮机除锈。
除锈时要用力均匀。
1.7除锈时，正确握住砂轮机，让砂轮机从基面的某一部位开始，沿这一固定点向固定方向进行磨光除锈。
1.8针对重锈，死角处要选择合适方式，重点进行除锈。
操作时必须戴防护眼镜，避免飞溅的钢丝伤害眼睛。
1.9砂轮机除锈时，在接触锈面时要轻重适中，严禁用力过猛，以免损坏机械或机械脱手伤人。
2、喷砂除锈工艺（特殊情况业主单位要求时）
2.1脱脂净化。
金属基体进行表面除锈之前，必须仔细地清理焊渣、飞溅物等附属物，并清洗基体表面可见的油脂及其它污物。
2.2环境要求。
在喷砂过程中，空气相对湿度要小于85%，被处理结构表面的温度至少要高于露点3℃以上。
在不利的气候条件下，要采取有效措施（如遮盖、加热或输入净化干燥的空气等），以满足工作环境的要求。
2.3操作要点
a.设备要尽量靠近被处理的工件表面，以减少管路长度和压力损失，避免过多的管道磨损，也便于施工人员相互联系和掌握。
b.喷射管应力求顺直，减少弯折处的集中磨损，要经常调换弯折处的磨损方向，延长管道使用寿命。
c.严格控制工艺参数。
料桶的工作压力在0.5～0.6MPa之间，空气压缩机的出口压力不得低于0.6MPa，喷嘴与工件表面的距离根据试喷结果，一般应控制在80～200mm，喷射角30～75°为宜。
2.4料气比例的调节：
在喷砂过程中，控制适当的料气比例是提高工效、保证质量、降低磨料损耗和节省材料的关键。
磨料过少，不能充分利用压缩空气的能量，工效低。
磨料过多，管道被大量砂料占据，每个砂粒分配的动力能量就有限，喷射无力，砂耗高工效低。
因此，必须根据空气压力、喷嘴直径、结构表面锈蚀状态、处理的质量、效率等情况，经常而及时的加以调整，既要避免砂阀开启度过小、空气量大，引起磨料供应太少而影响工效，又要防止砂阀开启过大，空气量过小，引起喷砂无力，灰尘弥漫，影响视线而盲目乱喷、漏喷和复喷。
2.5合理利用喷嘴孔径大小的变化，新喷嘴孔径小，先喷小断面；孔径大时，再喷平面。
2.6喷射完毕后，及时清理工件表面灰尘，检查除锈质量。
3.涂装施工环境要求
3.1控制钢材表面温度与露点温度
国家相关标准规定钢材表面的温度必须高于空气露点温度3℃以上，方能进行施工；露点温度可根据空气温度和相对温度从下表查得。
环境温度（℃）
相对湿度（%）
55
60
65
70
75
80
85
90
95
0
-7.9
-6.8
-5.8
-4.8
-4.0
-3.0
-2.2
-1.4
-0.7
5
-3.3
-2.1
-1.0
0.0
0.9
1.8
2.7
3.4
4.3
10
1.4
2.6
3.7
4.8
5.8
6.7
7.6
8.4
9.3
15
6.1
7.4
8.6
9.7
10.7
11.5
12.5
13.4
14.2
20
10.7
12.0
13.2
14.4
15.4
16.4
17.4
18.3
19.2
25
15.6
16.9
18.2
19.3
20.4
21.3
22.3
23.3
24.1
30
19.9
21.4
22.7
23.9
25.1
26.2
27.2
28.2
29.1
35
24.8
26.3
27.5
28.7
29.9
31.1
32.1
33.1
34.1
40
29.1
30.7
32.2
33.5
34.7
35.9
37.0
38.0
38.9
例如，测得空气温度为30℃，空气湿度为70%，从上表可以查出露点温度为23.9℃，则钢材表面的温度应在23.9+3=26.9℃以上时，才能进行涂装施工。
涂装的适宜温度为0～60℃度，相对湿度=85%，被涂钢构件表面温度应高于露点3度以上。
当相对湿度=85%时，钢板表面湿度接近露点时，容易在底材表面结露，从而影响涂膜与底材的结合。
对于环氧类型的涂料，当低于10度时，其固化反应很慢。
3.2底材处理和涂装应有良好的光线条件，如果自然光线照亮不够，应采用其它补充的照明方式，以便于对底材处理情况和涂膜状况的检查。
3.3所有降水的天气，如下雨、下雾等天气不能进行涂装和底材的处理作业。
3.4应注意风力不得超过五级，否则涂料损失过大，表面粘附杂质增多，影响涂层质量和耐久性。
4..涂料防腐层施工
4.1涂装前的准备
4.1.1涂装前应检查所用涂料的品种、型号、规格是否符合施工技术条件的规定。
质量不合格或变质的涂料绝不能使用。
4.1.2涂装前应对涂料的基本组成和性能以及施工方法进行了解，根据涂料的施工要求选择和确定适当的涂装工艺。
4.1.3由于涂料中各种成分的比重不同，一般涂料经过储存后，会出现程度不同的沉淀。
因此在涂装前必须将涂料搅拌至完全均匀，如有漆皮和颗粒，则应使用80~120目的筛网过滤后再使用。
4.1.4双组份的涂料，一定要现配现用，双组份混合后应在两小时内使用完毕，超时的涂料不能涂装使用。
4.2涂料涂装技术要求
4.2.1涂装前应检查所用漆的品种、型号、规格是否符合施工技术条件的规定，质量不合格或变质的油漆不能使用。
4.2.2涂装前对油漆的基本组成和性能以及施工方法进行了解，根据油漆的施工要求选择和确定适当的涂装工艺。
4.2.3由于油漆中各种成份的比重不同，因此在涂装前必须将油漆搅拌至完全均匀，如有漆皮和颗粒，则应使用80~120目的筛网过滤后再使用。
4.2.4甲乙两组份的涂料，一定要现配现用，双组份混合后应在两小时内使用完毕，剩余的涂料不能涂装使用。
4.2.5为确保工程质量，钢构件涂装需严格按设计要求办理。
施工时，当天使用的涂料在当天配置，不得随意添加稀释剂；并要求必须等下一层漆干透后，方可涂次一层漆。
4.2.6油漆涂装要求平整、均匀，漆膜无泡、裂纹、无严重流挂、脱落、漏涂等缺陷。
4.3高压无气喷涂技术要求
4.3.1高压无气喷涂装置：
高压无气喷涂的概念：
由于涂料中不含空气，故称高压无气喷涂。
①高压无气喷涂装置包括柱塞泵（高压泵）、缓冲罐、输料管和喷枪。
高压泵可直接对漆液加压，由低压空气缸、压缩空气分配室和高压漆缸三部分组成。
②缓冲罐可起到稳定压力的作用，罐的容积越大对供液越好。
输料管既能耐高压又能耐高溶剂的尼龙塑料管外缠增强钢丝结构组成，一般管径在6~10mm之间。
③喷枪，高压无气喷涂枪其外形类似于一般气喷枪，其喷量和散开面是由喷嘴固定，不能调节，只能在使用前根据工件的形状来更换所需喷嘴，一般喷嘴依散开的扇形面可分三个规格：
150~250mm、200~300mm、300~400mm。
4.3.2高压无气喷涂的操作要领：
①首先，调整好涂料的粘度，然后用铜筛网或绢布过滤漆液，将漆料倒入经擦洗干净的容器中（使用双组份漆时，应将固化剂放入规定的容器中）。
②启动空气压力系统、喷箱、送料系统等机器设备，检查各部件是否灵活，待一切正常后再将吸料管插入漆液中，当柱塞泵已增压到14.7MPa时，扣动扳机，按常规进行喷漆操作。
当结束工作时，必须对各个部件用溶剂进行清洗，以便下次使用。
③面漆的质量要求应满足国家GB9793-88标准以及HGJ229-91的规范要求，除了达到厚度（干膜厚度）要求外，表面应光滑、平整、颜色一致、无流挂、无针孔、无皱纹、无起泡等现象。
4.4高压无气喷涂的操作
4.4.1使用前，应首先检查高压系统各固定螺母，以及管路接头是否拧紧，将松动的拧紧。
4.4.2检查各部件是否灵活，待一切正常后，再插入吸料管于漆液中，当柱塞泵已增压到14.7MPa时，扣动板机，按常规方法进行喷漆操作。
4.4.3发生喷嘴过时堵塞时，应关枪，自锁档片置于横向，取下喷嘴，先用刀片在喷嘴口切割数下（不得用刀尖凿），用刷子在溶剂中清洗，然后用压缩空气吹通或用木钎捅通。
4.4.4高压无气喷涂的喷距，喷枪嘴与被喷物表面的距离一般应控制在300~380mm为宜。
4.4.5喷幅宽度，较大的物件30~50cm为宜，较小的物件10~30cm为宜，一般为30cm。
4.4.6喷嘴与物面的喷射角为30°~80°。
4.4.7喷枪进行速度要控制在0.1~1.0m/min。
4.4.8喷幅的搭接应为幅度的1/6~1/4。
5.防腐涂层质量控制标准：
5.1除锈质量控制标准：
5.1.1丸除锈后表面清洁度和表面粗糙度的评定，均应在良好的散射日光下或照度相当的人工照明条件下进行，检验人员应具有正常视力，检查表面清洁度和表面粗糙度，除锈等级及时，待查基体表面应与GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级与除锈等级》中相应的照片进行比较评定。
5.1.2检查粗糙度时，用仪器直接测定表面粗糙度值，其测定方法：
用表面粗糙度仪检测粗糙度时，一般每10㎡不少于3个评定点，每个评定点的面积不少于1cm2，在其上测10次，取平均值为此评定点的表面粗糙度值。
5.2涂料涂层质量控制标准：
5.2.1把好涂料的质量关，是保证涂料涂装质量的关键，所采用涂料应达到该工程质量要求标准，必须有以下资料：
5.2.2涂料施工工艺参数，包括表干、实干时间，最长和最短的涂覆间隔时间，一道涂层的干、湿膜厚度及理论涂装用量等。
5.2.3涂料制造厂对基底表面预处理等级、涂装施工环境的要求等。
5.2.4对于多组份涂料，应对材料的配比量，混合搅拌后的使用时间等有指导性说明。
5.2.5涂装的质量检查：
涂装前应对后表面预处理的质量进行检查，合格后方能进行涂装，涂装过程中，及时测定湿膜厚度，每层涂装前一层进行外观检查，发现漏涂、流挂、皱纹等缺陷，及时进行处理，涂装结束对涂膜的外观进行检查，表面应均匀一致，无流挂、皱纹、鼓泡、针孔、裂纹等缺陷。
涂膜固化干燥后进行干膜厚度的测定。
85%以上测点的厚度应达到设计厚度；没有达到设计厚度的测点其最低厚度应不低于设计厚度的85%，测定方法及测点数如下：
①使用的测厚仪精度应不低于±10%。
②测厚仪的调节，测量前应先在标准块上对仪器进行系统调节，以确保基测量精度，然后分别在标准样块和预处理后的无涂层基体上进行置零比较，其读数为修正值。
③测量时，每一测点都应三个读数，其中每次读数的位置相距25~27mm，取三个读数的平均值为此点的测定值。
对于涂装前表面粗糙度大于100μm的涂层测量时，测定值为5点的平均值。
④平整表面上每10m2应不小于三个点的测定值，结构复杂，面积较小的表面原则上每2m2取一个点的测定值，取点应注意分布的均匀性、代表性。
5.2.6附着力的检查。
在涂层上划一个夹角为60°的切口，应划透涂层至基体，用胶带粘牢划口部位，然后急速撕起胶带，涂层应无剥落。
本试验宜作带样试验，如在工件上进行检查应选择非重要部位，测试后立即补涂。
5.2.7针孔检查。
厚型涂料应用针孔仪进行检查，发现针孔、打磨后补涂。
5.2.8涂层结合性能检查方法：
切格试验法。
使用硬质刃口刀具，将涂层切割至基体，成为一小方格，并在此处贴上粘胶带压紧，然后持粘胶带的一端垂直拉开，观察涂层破断状态，以此判断涂层的结合性能。
四、作业过程中对控制点的设置和质量通病预防
1、质量目标
表面洁净,颜色均匀一致,厚度（或遍数）符合设计,表面涂膜工艺美观无返锈、无漏涂、无流挂、无粉化、无色差等缺陷。
2、质量通病预防
2.1搞好原材料的采购、保管、运输以及材料的检验工作。
2.2加强施工人员施工技术和技艺的培训，并经考核合格方可施工。
2.3做好技术方案交底、方案结构的确定、技术交底及施工过程的监督。
2.4加强施工人员的责任心、荣誉感及审美态度。
3、作业过程中控制点的设置
序号
控制点
检验单位
班组
工地
项目质检部门
监理
1
金属面除锈后，底漆涂刷前
＊
＊
＊
W
2
每层漆刷完，下道漆涂刷前
＊
＊
W
3
干漆膜总厚度
＊
＊
＊
R
4
表面工艺及颜色
＊
＊
＊
W
R－记录确认点W－见证点H－停工待检点S－连续监视监护
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