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摘要：目前國內(nèi)軌道車輛各城市需求量越來越大，項(xiàng)目分配在全國各個地區(qū)，西南及華南等南部地區(qū)空氣中存在大量氯離子容易導(dǎo)致金屬緊固件，但隨著項(xiàng)目增多，售后信息反饋發(fā)現(xiàn)一些北方地區(qū)仍然存在緊固件銹蝕的問題。文章通過分析軌道車輛車下緊固件的銹蝕情況，探索出有效防銹的工藝方法。

關(guān)鍵詞：緊固件；腐蝕與防護(hù)；金屬

前言

近些年來，越來越多的城市軌道車輛、地鐵車輛的車體都選擇了不銹鋼材料，這對于車輛的輕量化、高壽命起到了重要作用。眾所周知，不銹鋼材料以耐腐蝕、不生銹而著稱，但是許多現(xiàn)實(shí)的情況表明，在某些環(huán)境下，這些不銹鋼車輛的表面或者零部件、緊固件都產(chǎn)生了銹蝕（見圖1、圖2）。尤其緊固件生銹現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，多數(shù)緊固件采用鍍鉻、達(dá)克羅等方式進(jìn)行防銹，但在裝配階段隨著各緊固件在緊固過程中對鍍膜的破壞，導(dǎo)致緊固件產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象，因此對緊固件的除銹防銹就顯得尤為重要。

1現(xiàn)有軌道車輛緊固件主要防銹蝕手段

目前軌道車輛緊固件防銹大多采用鍍鋅工藝，主要工藝過程如下：

1.1工藝方法

氰化電鍍鋅、酸性氯化鉀、堿性鋅酸鹽鍍鋅；鉻酸鹽鈍化或無鉻藍(lán)白色鈍化。

1.2例舉工藝流程

酸蝕（僅適用于經(jīng)熱處理工藝附有黑色氧化皮）→電解脫脂→溫水洗→冷水洗→弱酸活化→溫水洗→冷水洗→氯化鉀（氰化、堿性鋅酸鹽）鍍鋅→冷水洗→冷水洗→鈍化→冷水洗→冷水洗→熱水燙干→驅(qū)氫。

1.3例舉工藝規(guī)范（見表1）

1.4工藝說明

（1）氰化電鍍鋅、堿性鋅酸鹽電鍍鋅、酸性氯化鉀電鍍鋅均可。（2）根據(jù)工件鍍層厚度、幾何形狀選擇吊鍍或滾鍍。（3）采用鉻酸鹽鈍化還是無鉻藍(lán)白色鈍化由設(shè)計圖紙決定。（4）驅(qū)氫要求在200～230℃溫度下根據(jù)工件種類、規(guī)格、幾何形狀、機(jī)械性能持續(xù)烘干8～24小時。（5）只列舉氯化鉀鍍鋅工藝規(guī)范，其它類型略。（6）封閉劑為電鍍行業(yè)著名品牌。（7）定期分析電解脫脂、活化、鍍鋅、鈍化電解液濃度。（8）監(jiān)控溫度、電流密度、時間、PH值、陰極移動。

1.5質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

（1）正常狀態(tài)：鍍層應(yīng)結(jié)晶細(xì)致、均勻、呈光亮彩虹色或藍(lán)白色。（2）不允許缺陷：局部無鍍層（盲孔、通孔深處及凹槽除外）、燒焦、粗糙、針孔、起泡、起皮、剝落、麻點(diǎn)、條紋、暗帶、銹跡、流痕、發(fā)花。（3）允許缺陷：輕微水痕和掛具夾痕，復(fù)雜件或過長工件銳棱及端部有輕微燒焦、粗糙而不影響裝配，焊縫、搭接交界處局部稍暗。

1.6鍍層厚度

鍍鋅層厚度20um以上，若圖紙有要求，按圖紙厚度執(zhí)行。

1.7鍍層耐蝕性

GB10125-88鹽霧試驗(yàn)（SS試驗(yàn)）。藍(lán)白色鈍化試驗(yàn)24h、“彩色”鈍化試驗(yàn)72h，在試片的表面上不能出現(xiàn)白色或灰色腐蝕產(chǎn)物。理論上鍍鋅等涂層對緊固件防腐蝕性在正常環(huán)境起到良好的效果，但是在車輛裝配過程中緊固器具緊固造成物料破壞，以及空氣介質(zhì)中存在電化學(xué)反應(yīng)，仍會產(chǎn)生銹蝕問題。

2緊固件腐蝕原因的分析

高耐緊固件是金屬的一種，它的腐蝕原理與其他金屬材料的腐蝕原理幾乎完全一樣。在大多數(shù)情況下金屬材料的腐蝕是電化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，但在有些情況下則僅僅是單純的化學(xué)反應(yīng)或金屬物理變化的結(jié)果，而這兩種情況同時發(fā)生影響到金屬材料腐蝕的情況也不少見。另外就是在緊固件緊固過程中對鍍層的物料破壞。下面就軌道車輛不銹鋼車體相關(guān)的腐蝕現(xiàn)象和機(jī)理進(jìn)行探討。

2.1點(diǎn)蝕

點(diǎn)蝕又稱坑蝕或小孔腐蝕。由于金屬材料中存在缺陷、雜質(zhì)和溶質(zhì)等的不均一性，當(dāng)介質(zhì)中含有某些活性陰離子（如Cl-）時，這些活性陰離子首先被吸附在金屬表面的某些點(diǎn)上，從而使金屬表面的自鈍化膜發(fā)生破壞。一旦這層自鈍化膜被破壞又缺乏自鈍化修復(fù)的能力時，金屬表面就發(fā)生腐蝕。軌道車輛在海港停放或海上運(yùn)輸時，不可避免的要與海水或海水形成的鹽霧進(jìn)行接觸，在海邊停放后，側(cè)墻上結(jié)成鹽粒銹蝕的情況；在車輛外部與酸雨相接觸，在高熱高濕的條件下破壞了自鈍化膜層，使緊固件表面呈比較均勻的斑點(diǎn)銹蝕狀。點(diǎn)蝕一旦發(fā)生，如果不能及時清除，新露出的本體金屬呈活化狀態(tài)，而部分的鈍化膜仍處在鈍態(tài)，這樣就形成了活性-鈍性腐蝕電池。由于銹蝕的陽極面積比陰極面積小得多，陽極電流密度很大，所以腐蝕往深處發(fā)展，金屬表面就會被腐蝕成深孔。點(diǎn)蝕的程度有大有小，一般情況下，嚴(yán)重點(diǎn)蝕的深度要比其直徑大得多。

2.2物理破壞

物理原因?qū)Ω吣臀g緊固件鍍層的破壞，從而導(dǎo)致緊固件產(chǎn)生銹蝕。

3軌道車輛緊固件的銹蝕處理與防護(hù)

經(jīng)過大量工藝試驗(yàn)與長時間的驗(yàn)證，我們總結(jié)出緊固件除銹與防銹的工藝方法，能夠有效的防止緊固件的銹蝕現(xiàn)象。（我們選用偏中性的WD-40清洗劑進(jìn)行除銹，涂抹防腐蠟的方式進(jìn)行防銹。

3.1工藝流程

（1）表面清潔———（2）緊固件除銹（噴涂WD-40）———（3）緊固件防銹（涂防腐蠟）———（4）防腐蠟干燥

3.2表面清潔

施工前應(yīng)對防銹處理部位周圍區(qū)域進(jìn)行保護(hù)，以保證防腐蠟、清洗劑、防銹劑不污染到橡膠件、塑料件、電氣件等部位。進(jìn)行防銹處理前，必須徹底清除表面的灰塵、銹跡、油污等雜質(zhì)。清潔完成后，對防松標(biāo)記不清晰的緊固件，重新涂打防松標(biāo)記。技術(shù)要求：確認(rèn)待涂防護(hù)蠟或噴涂WD-40清洗劑的部位表面清潔無雜質(zhì)，保護(hù)嚴(yán)密。

3.3緊固件除銹（噴涂WD-40）噴涂

WD-40除銹劑、清洗劑后，根據(jù)銹蝕程度等待5-10分鐘，使WD-40除銹劑充分浸入，配合使用軟布擦拭生銹零部件，不能使用砂紙等粗糙材質(zhì)擦拭部件，避免除銹過程中對零部件表面的保護(hù)層造成二次破壞。對于生銹嚴(yán)重部位可以反復(fù)此步驟，直至銹跡清理干凈。除銹完成后，對防松標(biāo)記不清晰的緊固件，重新涂打防松標(biāo)記。技術(shù)要求：除銹徹底，不能有殘余銹跡存在，除銹后緊固件防松標(biāo)記可見。

3.4緊固件防銹

防腐蠟的粘度隨溫度變化，溫度越低，粘度越高，溫度越高，粘度越低。對于個別存儲庫房溫度較低導(dǎo)致防腐蠟粘度過高無法施工的，可以將防腐蠟?zāi)玫綇S房內(nèi)放置一段時間再使用，但注意不能靠近高熱物體。上圖中圖3為緊固件涂抹防腐蠟具體位置：螺栓頭、螺母、墊片、開口銷、定位銷等部位，要求防腐蠟覆蓋緊固件以上位置即可，對防腐蠟涂層薄厚不做要求。圖4為特殊部位涂抹防腐蠟，如滑槽內(nèi)碳鋼材質(zhì)緊固件放入滑槽前對滑槽內(nèi)一端涂防腐蠟。注：防腐蠟及WD-40內(nèi)含有可燃成分，使用及儲存過程中要遠(yuǎn)離火源及高熱物體。可以使用排筆進(jìn)行刷涂。刷涂后緊固件周圍平面15mm以外的位置不允許有防腐蠟。個別緊固件旁邊存在狹小縫隙的，涂抹過程中防腐蠟會抹到縫隙中，在保證不污染橡膠件、塑料件、電器件等部位的情況下，為提高施工效率，狹縫隙中允許有少量防腐蠟。個別緊固件由于空間局限性無法用毛刷和排筆的，可以用擦布蘸少許防腐蠟涂抹。技術(shù)要求：防腐蠟涂抹要做到不漏涂，保證整個緊固件表面覆蓋一層防腐蠟且防松標(biāo)記可見即可，對防腐蠟涂層薄厚不做具體要求。

3.5防腐蠟干燥

防腐蠟涂抹結(jié)束后，在室溫狀態(tài)下至少干燥24小時。干燥過程中不得觸摸及刮蹭施工部件表面，防止破壞涂層保護(hù)膜，如果破壞了防銹涂層，按照原則進(jìn)行補(bǔ)涂。各工序施工結(jié)束后，對除銹及防銹部位進(jìn)行自檢，檢查是否有漏涂部位，如果漏涂及時找補(bǔ)。

4結(jié)束語

近幾年，隨著城鐵車產(chǎn)量的增多，售后信息的不斷反饋，緊固件生銹現(xiàn)象尤為嚴(yán)重與突出，除銹防銹以及針對緊固件耐腐蝕等級要求顯得尤為重要，選擇適當(dāng)?shù)姆冷P方案對緊固件進(jìn)行防銹，不得影響緊固件緊固功能也顯得格外重要，還需設(shè)計、工藝人員不斷摸索與創(chuàng)新，提高緊固件自身防腐等級要求的同時，更需要研究出高效的防銹辦法。

參考文獻(xiàn)：

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[3]王永強(qiáng).不銹鋼點(diǎn)蝕研究概述[J].防腐科學(xué)與防腐技術(shù)，2015（04）

作者:溫景劍 劉錦 徐建 單位:中車長春軌道客車股份有限公司