筒类及管类汽车金属焊接零部件涂装工艺探讨

1、筒状及管状汽车金属焊接零部件涂装工艺探讨宫金宝高成勇李文刚中国第一汽车股份有限公司技术中心 长春 130011摘要：本文通过介绍儿种典型的筒状及管状汽车金属焊接零部件涂装质量现状、问题分析, 结合目前采用的儿种典型的涂装方法，探讨寻求最佳涂装工艺。关键词：筒状焊接零部件，管状焊接零部件，涂装前言随着汽车工业的发展，汽车产品竞争日益激烈，业内已普遍认识到汽车产吊质量是衡 量汽车是否具竞争力的重要因素。在调研中发现，某些公司产品，汽车车身外观很漂亮，但 汽车底盘防腐能力却很差，选择的漆种或工艺存在严重问题，往往导致汽车在行驶一段吋间 后即已产生锈蚀。因此，就涂装专业而言，我们不能仅仅将重点放在汽车

2、车身等大型零部件 上，对于底盘一些小的部件，同样需要得到足够重视。汽车零部件中，有一组比较特殊，它 们就是筒状及管状零部件，且多为焊接件，存在焊缝结构，如储气筒、挡泥板支架等，该零 件较小，以前较少有人去研究，但该状零部件在使用过程中，经常会产生锈蚀问题，已影响 到汽车产品质量。本文重点将针对这一类零部件进行专项研究，希望国内同行有所借鉴。一、涂装质量现状1、筒状焊接零部件汽车筒状零部件以储气筒、尿索压力罐为代表，其中尿素压力罐是近儿年卡车上新研发 的装置，储气筒与尿素压力罐结构相似，但储气筒结构稍复杂些，两种零件内外表血都必须 涂层防护。储气筒内表面因使用中可能有水汽，若出现锈蚀将阻塞气路，

3、造成索赔问题时有 发生。经调研、拆件等对比分析，国内几家商用车储气筒涂装都存在不同程度的锈蚀问题, 图1、图2、图3分别为某汽车厂旧储气筒解剖后锈蚀情况（粉末）、储气筒焊缝处锈蚀（电 泳）、双腔储气筒解剖后中隔板涂层锈蚀（电泳）。图1旧储气筒解剖后锈蚀情况（粉末）图2储气筒焊缝处锈蚀（电泳）图3双腔储气筒解剖后中隔板涂层锈蚀（电泳）2、管状焊接零部件汽车管状焊接零部件以档泥板支架为代表。一般采用的工艺有：粉末喷涂、电泳、自泳、 喷漆、浸漆等。现管状焊接零部件锈蚀主要为内腔锈蚀、焊缝处锈蚀（见图4、图5）。图4管内锈蚀图5焊缝处锈蚀二、涂装问题分析1、筒状焊接零部件筒状焊接零部件锈蚀主要为腔体、

4、焊接部位、缝隙处、螺纹处锈蚀。无论采用何种涂装 工艺，必须重点解决以上儿个重点部位的锈蚀问题。当采用粉末喷涂工艺时，由于粉末通过喷枪喷入，因此内部涂层的完整性是重点，由 于喷涂时无法观看到内腔，往往产生漏喷，造成内部锈蚀c因此，筒状结构件内腔涂层的完 整性是粉末涂装工艺的难点，必须通过有效的喷涂工具以及严格的质量控制来实现。另外, 关于螺纹处，有的生产厂因考虑粉末涂层较厚，因此在该部位未喷涂，导致后期锈蚀（见图 6）o当采用电泳或自泳吋，由于筒状零件结构及挂具设计等问题，导致在泳涂吋产生气泡, 不能形成涂层，所以造成锈蚀。有的生产厂虽然采用电泳工艺，但因电泳前零件焊缝并未做 有效处理，电泳涂层

5、在该部位不完整，也将导致锈蚀。对于电泳或自泳而言，焊缝部件涂层 完整性是需要重视，但可解决的问题，而如何解决内腔排气问题则是难点。图6粉末涂装螺蚊处无防护层及后期锈蚀2、管状焊接零部件管状焊接零部件产生锈蚀的主要原因是内腔锈蚀与焊缝锈蚀。目前国内管状零部件， 如挡泥板支架，采用粉末涂装较多，由于粉末涂装不能喷涂到内部，且端头塞子易脱落，因 此，腔体内易产生锈蚀。有些管状零部件采用电泳工艺时，虽然内部可以泳涂到电泳漆，但 由于焊缝位置涂层不完整，以及有些件漆前有锈蚀，所以即使采用电泳，也将有锈蚀产生。 现有些公司已开始关注焊缝锈蚀问题，同筒状焊接件相同，对于焊缝的处理有以下几种方法, 一是进行漆

6、前酸洗，二是进行漆前抛丸或人工打磨（耗时）。只有这样才能保证焊缝部位涂 层的完整性。三、目前几种常见涂装工艺针对筒状及管状零部件涂装工艺，下面着重对粉末涂装、电泳涂装及自泳涂装等三种工 艺进行分析。表1 几种工艺对比分析对比艙粉末涂装电泳涂装自泳涂装设备设备简单，含粉末回收 系统、静电发生系统等设备复杂，配套系统多， 如阳极系统、直流电源、 超滤系统、循环系统、 制冷系统等设备简单，含搅拌系统设备投资低咼低烘干温度一般为180°c以上一般为170°c左右一般为110°c左右涂层防腐性504小时以上504小时以上504小时以上内部涂层 完整性对于筒状零件，内表面 涂

7、层必须通过专用枪 具，且必须进行有效管 理；对于结构复杂管状 零件，内部无法喷涂。对于筒状零件，必要时 内部需加辅助电极，对 于双腔筒状零件，必要 吋需开工艺孔。对于管 状零件，内部涂层较薄， 对于较长管状需开工艺对于双腔筒状零件，必要 时需要工艺孔。对于管状 零部件，内部涂层较薄， 但通过合理搅拌及设计 可以满足内部防腐要求。焊缝部位（焊 缝）防腐性焊缝防腐性相对较好， 必要时需要对焊缝进行 处理如不对焊缝进行处理， 焊缝防腐性差在线进行焊缝处理，可解 决焊缝防腐性缝隙处涂层无法完全喷涂到位可以解决可以解决螺纹防腐性装挂点无涂层，无防腐 性；其它螺纹过喷粉末 可通过清理解决，余留 粉末可防护

8、涂层薄，防腐好涂层薄，防腐好耐候性如选用耐候性粉末，耐 候性可在80（）h以上。如选用耐候性电泳涂 料，耐候性可达到400 ho目前开发的自泳涂料，其 涂层耐候性未通过200 h。四、应用实例1、筒状零部件粉末涂装线应用案例本案例为青岛一家储气筒涂装线。其涂装工艺为：分片（见图7）进行前处理（预脱脂 脱脂一水洗一水洗一表调一磷化一水洗一水洗）一沥干一焊接成型（加端盖）一打磨一再 进前处理一水份烘干一内部喷涂一外部喷涂一烘干。工件若有锈，则先进行酸洗处理：酸洗 一水 '冼一中和一水洗一水洗一防锈。该厂粉末喷枪枪嘴端头带有多孔结构，可使粉末向多个方面飞散（见图8）。粉末喷涂 时市于无法直接

9、观察到内腔，因此工人操作手法与喷涂后的检查非常重要，检查手段通过手 电筒与内窥镜设备等完成（见图9、图10）。该厂为严格控制内部质量，每件必检，有效的 保证了内部涂层质量，图11为现场解剖内部涂层情况。关于筒开口螺纹处防护问题，该厂 的经验是当表面有粉末时，在未烘干前通过专用工具（见图12）将表面多余粉末刮掉，留 下的粉末有一定的防护功能，解决了过厚涂层不能装配问题。图7前处理装挂图8粉枪端部结构图9检查内腔用手电筒图10检査内腔用内窥镜设备图11现场随机解剖内部涂层（完整）图12清理螺蚊粉末工具2、自泳涂装线应用案例长春某厂口泳涂装线己投产两年多（见图13）,冃前涂装线应用状态良好，涂层性能

10、稳 定，主要为一汽配套储气筒及微型车副车架等零部件的涂装任务。该线由于漆前有酸洗处理, 对焊缝进行了有效处理后，该部位涂层完整。但为了使储气筒适合自泳工艺，将储气筒原小 孔改为大孔，对于双腔储气筒，中间也设计为开孔结构，经过结构更改后，内外表面完全满 足该零件的涂层标准要求。图13口泳涂装线以下为自泳线涂装后零件的检验数据：表2自泳涂层检验数据序号项目技术要求检验结果检验方法符合 判定1耐盐雾性504h, w2 级504h, 2 级gb/t 1771-1991q/cam-61-2010合格2耐湿性（连续冷凝法）240h, w1 级240h, 1 级gb/t 13893-1992gb/t 174

11、0-1979合格2、电泳前焊缝处理应用案例针对焊缝部位电泳涂层防腐差的问题,长春已有两家电泳涂装线在生产线屮增加了焊缝 处理工序（见图13）,其中一家为前处理工序中在线处理，另一家采用的是在前处理前先行 处理，有效的解决了焊缝涂层质量问题（见图14）。图13涂装线加酸洗图14经处理过的焊缝部位电泳涂层状态 （焊缝部位涂层完整）五、结论对于筒状零部件，当采用电泳涂装时，若需要增加人工辅助阳极等操作，必然使电泳增 加人为干预因素，影响机械化的自动运行与产品质量；当采用自泳涂装时，不需要像电泳增加人工放置阳极的问题，同时线上酸洗可有效解决焊缝涂层不完整的问题，确保筒状零部件 的防腐性能，但自泳挂具设计非常重要，不能一味依靠增加开工艺孔解决零部件的内腔涂层 问题（因为一般筒状零件要求密封性，开工艺孔后还要再封堵），因开工艺孔必然会造成零 件制造成本的增加，必要时建议通过设计可翻转挂具等方式解决；当采用粉末涂装时，必须 严格进行内部喷涂管理与质量检查，避免内部漏喷的问题。对于管状零部件，如果内部防腐要求不高，管端头有塞子封堵，粉末涂装较为适合；若 内部防腐要求高，端头无封堵，电泳与自泳皆可。若零件存在焊缝问题或漆前有锈蚀且不适 合抛丸，必须酸洗时，在无耐候性要求的前提下，可考虑自泳工艺（自泳优豹可参见本文笫 四章，“目前几种常见涂装工艺”的对比分析），或在电泳前增加酸洗工艺