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  国产小型消防车常见的腐蚀形式与防护措施

  一 前言

  目前 ,我国的小型消防车中国产小型消防车仍占有很大的比例, 由于国产小型消防车大多采用在汽车底盘上增装消防装备和一些辅助设施 的方法改装而成 。因此其价格相对来说不是很高 ,所以 ,人们对国产小型消防车的维护和防腐重视不够 ,尤其是对已装配到部队的小型消防车的防蚀工作 ,几乎很少展开,小型消防车的腐蚀不仅能造成巨大的经济损失, 材料和能源的浪费 ,而且还会带来环境污染 。问题 更重要的是还会影响正常的使用 给灭火救援工作带来极大的不便 因此 研究小型消防车的防腐蚀措施 具有较大的实用性

  二 小型消防车的腐蚀形式

  小型消防车的损坏一般有 2 种形式, 即腐蚀和磨损其中以腐蚀损坏最为普通和严重,小型消防车的腐蚀形式一般以均匀腐蚀 点腐蚀, 缝隙腐蚀 ,电偶腐蚀等最为常见, 腐蚀穿孔常发生在缝隙腐蚀及泡沫储罐处。

  1) 点腐蚀

  点腐蚀是一种破坏性较大的腐蚀形态之一, 是小型消防车辆在沿海地区使用经常遇到的问题 ,在沿海地区, 由于空气中含有大量的氯离子 ,氯离子的存在大大加速了小型消防车辆的点腐蚀 ,点腐蚀主要发生于表面生成钝化膜的金属材料上 ;比如说制造小型消防车所选用的不锈钢 、铝及铝合金等 ,或是发生于表面有阴极性镀层的金属上 比如说小型消防车钢结构表面镀锡 、铜镍等金属 。
国产小型消防车常见的腐蚀形式与防护措施
  2) 缝隙腐蚀

  缝隙腐蚀多发生于以下各处:

  1 金属结构的连接处 ,如车辆上铆接 ,焊接及螺纹连接处等;

  2 金属与非金属的连接处 ,由于小型消防车零件除绝大多数用钢铁材料制造外 ,还有部分是用塑料 、橡胶、 玻璃及其它材料制造, 故车辆上金属与塑料 、橡胶、 石棉 、织物等以及各种法兰盘之间的衬垫均易发生缝隙腐蚀。

  3 金属表面的沉积物和附着物上 ,如车上落下的灰尘 、沙粒、 腐蚀产物的沉积处等缝隙腐蚀的发生会导致零部件强度降低 ,减少吻合程度 ,缝隙中腐蚀产物的体积增大 ,可产生局部应力 ,并导致装配困难。

  3) 电偶腐蚀

  电偶腐蚀常见于 2 种不同金属接触的部位 由于小型消防车零件除绝大多数用钢铁材料制造外,还有其他金属材料,相接触的两种材料电位差越大,电偶腐蚀就越严重。

  三 小型消防车的防蚀方式

  1) 耐蚀材料的选择

  目前,就小型消防车所选用的材料来看,普通碳素钢的用量逐渐减少,高强度钢的用量却增长近二借。采用单面或双面镀锌钢板,有助于提高小型消防车的防蚀性能,如车箱边板下边框涂上漆的内腔一面若采用单面镀锌板,对车箱的防腐性能和使用寿命肯定起到良好的作用。随着小型消防车的轻量化,塑料和铝在小型消防车上的应用日益增多,其中塑料由于重量轻、耐磨蚀、能涂覆各种颜色的漆而用量越来越大,一些大汽车公司每辆车塑料用量均已超过 100 kg0 其他高新材料像复合材料和功能材料,在小型消防车制造中的应用也在逐步扩大。

  2) 小型消防车的腐蚀防护设计

  (1) 常见腐蚀的预防

  1 在容易发生均匀腐蚀的部位,应选用腐蚀率低的耐蚀金属,如耐候钢,或适当增加金属厚度。

  2 设计中,在容易发生点腐蚀的部位可选用耐点蚀的合金材料,如选用耐点蚀不锈钢材料, 近十几年来耐点蚀不锈钢的发展多以含铬~铝为主,有的还含有氮,而碳含量都低于 0.03%,双铝钢及高纯铁素体不锈钢抗点腐蚀性能都是良好的, 钛和钛合金有最好的抗点蚀性能, 还可选用含 Mn,Mg等合金元素的不锈钢,它们能与 fe, Si等形成电位较负的活泼相,提高抗点蚀能力。

  3 设计中应尽量避免缝隙结构的存在。 避免积水处,以便于清理和去除污垢,避免锐角和静滞区死角,若缝隙难以避免,则采用耐缝隙腐蚀的材料,如 Cr, Mo含量高的合金,Cu-Ni,Cu-Sn,Cu-Zn 等铜基合金也有较好的抗缝隙腐蚀性能。

  4 尽量避免异金属连接,防止电偶腐蚀, 在异金属连接处,尽量选用电位较接近的金属连接 或者采取绝缘措施,如钢件镀 25-35 UM的钢层后在其与铝合金之间夹绝缘胶,也可在连接铝合金的钢螺栓上镀钢,或在两金属上都镀上同一种金属镀层,在使用非金属涂料时,要注意既能把阳极性材料覆盖起来,又能把阴极性材料一起覆盖起来。 此外,在设计中还应避免大阴极小阳极的结构,应选择廉价易更换的材料做阳极部件,以降低成本。
国产小型消防车常见的腐蚀形式与防护措施
  (2 )连接设计

  2 个平面连接中的关键是缝隙和电偶腐蚀,而焊接比铆接或螺钉连接好,对焊则优于搭焊。焊接时要焊透,以避免产生焊孔和缝隙, 因焊缝处易存在锐边腐蚀以及由于焊缝搭接处无漆而产生的锈蚀 与重直焊接相比,水平焊接更容易锈蚀。 如日本某公司驾驶室后围部分设计为垂直的焊缝,在此焊缝上,不管防锈多么不好,在车上就仅有二条生锈的痕迹。

  (3) 封闭腔体结构及狭缝处的腐蚀防护

  为提高车身的防腐蚀性能,应尽可能减少小型消防车车身的封闭腔体结构和狭缝结构,必要时应对这些腔体结构和积水部位开工艺孔,使空腔内表面全部涂上一层防锈性能优良的电泳底漆,在涂漆后再封住0圆角和光滑外型可减少滞留处,设计加强板和加强筋时,要使其空气循环流通,排水良好,避免滞留区产生。

  3) 小型消防车涂装

  (1) 前处理工艺

  前处理工序中的磷化能使金属表面形成一层耐腐蚀性的薄膜,磷化方式不同,磷化效果不一样。目前对脱脂 清洗 ,表调 磷化, 钝化等前处理工序均采用国外全浸式磷化方式。

  (2) 电泳涂装

  阳极电泳涂料作为小型消防车底漆已成为定局,阳极电泳漆膜抗盐雾与潮湿性等耐蚀性能较好, 世界上90%的汽车车身采用阳极电泳底漆,电泳工艺参数的控制对漆膜性能影响较大,选择 P比高的磷化膜有利于与阳极电泳漆的配套。

  (3) PVC焊缝密封

  PVC焊缝密封不仅是起密封和抗石击作用,更重要的是对车身焊缝及冲压件切口起防腐蚀作用, 对小型消防车车身来说,几乎所有的焊缝都应涂 PVC材料,如发动机罩下,座舱内的顶盖~底板和门板等处都是重点涂胶部位, 在车身涂装线的工艺设计中,要求留有充足的时间涂密封胶, 由于密封要求越来越高, 焊缝密封的长度越来越长 ,故目前很多涂装线都存在着涂胶工艺时间不足的缺陷。

  (4) 内腔涂蜡

  在小型消防车制造过程中, 车身和驾驶室点焊形成的缝隙 ,夹层 、空腔等部位几乎没有涂覆电泳漆膜 ,而只有 2 ~4 卜m磷化膜, 在油漆的边缘处漆膜也达不到工艺要求 ,当湿度加大或环境温度变化时, 水分子易凝结在金属表面上 ,形成很薄的水膜, 此时, 受大气中SO2 细粉尘和雨水等污染物的影响, 即导致锈蚀 ,如果在这些部位涂上防锈蜡 ,就可以大大减轻该处的腐蚀程度。防锈蜡主要由溶剂 、成膜剂 、防锈添加剂和其它辅助材料组成 ,它还可以根据使用要求调整粘度 ,小型消防车内腔涂蜡需要喷涂均匀, 垂直面蜡膜厚度一般为30 ~100 卜m ,水平面小于 200 卜m ,膜可在室温下自然干燥。

  4 小型消防车的维护与保养

  小型消防车装配到部队后的维修与保养对小型消防车腐蚀的发生与发展有着重要的影响 ,维修与保养的方法主要有以下几个方面:

  1 防尘

  定期清洗小型消防车 ,去除车表面沉积的灰尘 ,可有效降低缝隙腐蚀发生的频率 ,延长小型消防车的寿命 ,同时增加小型消防车的美观。

  2 防潮

  只要把大气的湿度保持在临界湿度以下就可以防止小型消防车金属构件发生显著的大气腐蚀, 通常湿度控制在 50%以下, 最好保持在 30%左右, 防潮方法主要有 加热空气 ,吸湿剂以及冷冻除水等, 常用的吸水剂有活性炭、 硅胶 、氯化钙 、氮化狸等, 降低大气湿度对库房中存放的小型消防车辆的防蚀比较适用 。

  3 使用缓蚀剂

  缓蚀剂防护金属的优点在于用量少、 见效快、 成本较低、 使用方便, 它在小型消防车防护领域应用很广例如, 在小型消防车制造的前处理酸洗阶段 ,加入缓蚀剂可抑制金属本身过分的腐蚀 ,缓蚀剂可以在有关防护涂料和缝隙填料中添加 ,或在小型消防车发动机的冷却水系统中及贮罐的灭火剂中添加 ,也可在产品的工序间防锈和零件包装中添加等等。

  4 防蚀维修

  对已装配到部队的小型消防车辆 ,应当经常观察, 发现有损坏之处 ,及早进行处理 ,如发现车身有掉漆之处, 可将锈层除去 ,再使用有机, 无机涂层或金属镀层进行涂覆 ,涂覆的方法有很多 ,如喷涂、 电刷镀等。
国产小型消防车常见的腐蚀形式与防护措施
  5 结语

  小型消防车的耐蚀性能直接影响到车身的使用寿命,也直接影响到小型消防车的外观 。因此 ,小型消防车的防蚀工作不容忽视, 现在国内小型消防车厂家已开始认识到小型消防车防腐的重要性 ,并对容易发生腐蚀的容罐采用新型优质 ,强重比大的材料 ,容罐的防腐处理不是沿用以往的电泳镀漆等陈旧工艺 ,而是采用喷涂 gRP的新工艺 薄薄的一层 ,gRP即可对容罐的罐壁母材提供有效的防护。 此外, 器材箱也采用了高强度的铝合金制造, 结构上则采用卷帘门和成形门这两种形式 ,均有开闭方便 ,密封好的特点 , 但要达到欧美国家的水平, 还有很长的路要走 。
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