羅曉磊 王錳偉 馮占峰 于祥 朱進(jìn)禮

河南森源重工有限公司 河南省長(zhǎng)葛市 461500

1 應(yīng)用簡(jiǎn)介

1.1 罐內(nèi)防腐簡(jiǎn)介

普通碳鋼罐體，尤其是內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大的罐體，內(nèi)部防腐一直是一項(xiàng)技術(shù)難題。一般通過直接焊接而成，經(jīng)過噴砂處理后涂裝防腐涂料；有條件的企業(yè)會(huì)分體電泳后組焊，然后涂裝防腐涂料，從而達(dá)到較好的防腐效果。焊縫處和結(jié)構(gòu)縫隙處是焊接和涂裝過程中質(zhì)量控制難點(diǎn)，加上內(nèi)部施工環(huán)境惡劣，很難保證沒有焊接和涂裝缺陷。所以這些位置是防腐最薄弱的地方，也在實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)銹蝕往往從焊縫位置和結(jié)構(gòu)縫隙處最先開始。

表1 驗(yàn)證方案選用材料表

1.2 焊縫密封膠簡(jiǎn)介

焊縫密封膠在汽車行業(yè)主要用在各鈑金件之間的焊縫、搭接及車身內(nèi)外直接相通的孔洞、縫隙處，具有密封、防腐和整形的作用，從而影響整車使用壽命、可靠性及NVH性能。目前國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)常用的焊縫密封膠有PVC型焊縫密封膠、聚氨酯焊縫密封膠、聚硫橡膠型以及氯丁橡膠型焊縫密封膠。而聚氨酯焊縫密封膠在汽車涂裝工藝中的使用主要有兩類，吸潮固化聚氨酯密封膠和熱固化聚氨酯密封膠。各種焊縫密封膠各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，也適合不同的使用條件，應(yīng)該根據(jù)各自的理化性能、施工性能及施工方法，因地制宜，合理地選擇使用。

1.3 應(yīng)用設(shè)想及驗(yàn)證目的

在汽車行業(yè)尤其是乘用車上，焊縫密封膠早已被大量應(yīng)用，并且提高了整車密封、防腐、減震和舒適性。而在專用車細(xì)分行業(yè)，尤其是特種車輛上如罐體內(nèi)部使用，目前還鮮有應(yīng)用。根據(jù)罐體制造工藝以及罐內(nèi)防腐施工工藝特點(diǎn)，考慮到烘烤固化條件所限、節(jié)能降耗和涂膠作業(yè)方式等特點(diǎn)，單組份吸潮固化型焊縫密封膠表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。目前市場(chǎng)上不僅有單組份吸潮固化型聚氨酯焊縫密封膠，還有單組份吸潮固化型硅烷改性聚醚焊縫密封膠。本文根據(jù)具體施工特點(diǎn)，從市場(chǎng)上選用兩種吸潮固化型焊縫密封膠，通過以下幾組嘗試性應(yīng)用試驗(yàn)，對(duì)焊縫密封膠的密封、防腐效果進(jìn)行驗(yàn)證；對(duì)罐內(nèi)涂層與焊縫密封膠配套性進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)焊縫密封膠在罐內(nèi)防腐涂裝應(yīng)用中進(jìn)行模擬驗(yàn)證。

2 試驗(yàn)材料

3 T型焊合件對(duì)比試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)方法：

先對(duì)兩件T型焊合件電泳處理，然后三種密封膠A、B、C分別涂于焊縫處。密封膠24小時(shí)固化后整個(gè)工件放入水中一段時(shí)間，觀察工件表面狀態(tài)。

3.2 結(jié)果與分析

經(jīng)對(duì)比觀察，涂膠部位均無明顯銹蝕，電泳底漆層破損或漏底處有不同程度銹蝕，說明涂膠具有良好的密封、防銹蝕作用。涂膠或電泳底漆防銹性能良好，但電泳破損或露底部位需要進(jìn)一步做防銹處理。如圖1和圖2為五日后部位銹蝕狀態(tài)。

經(jīng)對(duì)比觀察，如圖2和圖3所示，同一銹蝕點(diǎn)五日后和三個(gè)月后狀態(tài)基本一樣，說明電泳底漆防銹能力和防擴(kuò)蝕能力良好。

用指甲刮摳兩種密封膠檢驗(yàn)附著力和抗撕裂強(qiáng)度檢驗(yàn)其耐水性。觀察發(fā)現(xiàn)：A在放入水中前后和隨著時(shí)間增長(zhǎng)，性能較好且基本無變化；而B放入水中前，刮摳時(shí)密封膠B有輕微掉塊和粉末現(xiàn)象；放入水中三個(gè)月后，B有發(fā)粘現(xiàn)象且掉塊和粉末隨著時(shí)間增加有加劇趨勢(shì)，如圖4和圖5所示。說明密封膠A的耐水性較好，而B的耐水性較差。

圖1 劃傷處銹蝕點(diǎn)

圖2 焊渣飛濺處銹蝕點(diǎn)（5）

圖3 焊渣飛濺處銹蝕點(diǎn)（90）

圖4 密封膠A狀態(tài)

圖5 密封膠B狀態(tài)

4 平板件對(duì)比試驗(yàn)

4.1 試驗(yàn)方法

4塊平板碳鋼板電泳處理后編號(hào)1#、2#、3#、4#，兩類密封膠分別為A和B。1#和2#先涂膠后涂底漆，3#和4#先涂底漆后涂膠，采用“濕碰濕”工藝，間隔15min。1#和3#樣板放置15min后80℃烘烤25min，2#和4#樣板室溫放置24h后觀察狀態(tài)。

4.2 結(jié)果與分析

1#和2#樣板密封膠A均未固化且以后仍難固化，成軟綿狀，如圖6和圖7所示。B未完全固化，但性能較好，表現(xiàn)不明顯。分析說明漆膜覆蓋影響密封膠固化速率，阻礙密封膠吸潮固化。

圖6 平板件1#烘烤后狀態(tài)

圖7 平板件2#24h后狀態(tài)

3#和4#樣板，因“濕碰濕”作業(yè)，在底漆上涂膠時(shí)，會(huì)破壞漆膜，不利用連續(xù)施工作業(yè)。如圖8、圖9所示。

圖8 平板件3#烘烤后狀態(tài)

圖9 平板件4#24h后狀態(tài)

1#和3#樣板烘烤后，3#密封膠A有明顯起泡現(xiàn)象，B無異常。1#密封膠A起泡不明顯，并且比2#密封膠A固化更慢，可能因?yàn)槠崮ぱ杆俟袒采w，阻礙密封膠吸潮固化。

5 箱型焊合件模擬試驗(yàn)

5.1 試驗(yàn)方法

7塊平板碳鋼工件電泳后焊合成箱型焊合件，然后兩類密封膠A和B按先涂膠后涂底漆分別涂于不同焊縫處。密封膠和底漆均24小時(shí)自然固化，箱式焊合件盛水放置，模擬罐內(nèi)焊縫涂密封膠后涂防腐漆盛水試驗(yàn)，觀察工件表面狀態(tài)。

5.2 結(jié)果與分析

三個(gè)月后，如圖10所示，因工件為電泳板拼接組焊，防腐效果差異主要看拼接焊縫處。紅線以下部分為“漆層下涂膠”，焊縫部分因有密封膠和防腐漆保護(hù)，防腐效果良好；紅線以上部分為“防腐漆”，焊縫部分僅有防腐漆保護(hù)，出現(xiàn)斑駁銹蝕點(diǎn)，防腐效果較差。（右下角銹跡現(xiàn)象為其它工件銹蝕染色，內(nèi)部無銹蝕現(xiàn)象）

圖10 罐內(nèi)防腐施工模擬試驗(yàn)

6 結(jié)語

6.1 焊縫密封膠和電泳底漆具有較好的耐腐蝕性且電泳底漆防擴(kuò)蝕能力良好；對(duì)比而言，密封膠A具有良好的耐水性。

6.2 兩類密封膠均不適合“濕碰濕”工藝施工作業(yè)，且因?yàn)楣袒枰保枰ＷC足夠固化時(shí)間后才能進(jìn)行其它作業(yè)，尤其避免烘烤。

6.3 在防腐最薄弱位置焊縫處涂焊縫密封膠表現(xiàn)出良好的防腐能力。

以上驗(yàn)證結(jié)論為罐內(nèi)防腐施工及焊縫密封膠實(shí)際應(yīng)用積累了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，或許可以為實(shí)際應(yīng)用提供幫助。