CN110592593B - 一种内腔防腐方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种内腔的防腐方法，在相地封闭的腔体内部灌注防腐液后，通过在腔体内增加超声震荡配合腔体翻转的方式，在腔体内腔上涂覆防腐层。本发明提供的一种内腔防腐方法，由于清理彻底，不会有残余铁锈导致的防腐失效，也没有引进酸及磷化液，不会对基体产生损伤，工艺流程上节省了在工艺所需的酸洗12小时、磷化过程48‑72小时以及钝化过程48‑72小时，大大提高了整个防腐液涂覆效率，而且，采用超声震荡配合翻转的操作工艺，有效防止涂覆死角的产生，确保涂覆效果。

Description

一种内腔防腐方法

技术领域

本发明属于轨道车辆技术领域，尤其是一种轨道车辆转向架气室内腔的防腐方法。

背景技术

转向架的构架材质为Q345C结构钢，在城轨地铁车辆架修(40至60万公里检修)过程中，存在转向架附加气室锈蚀严重的情况。

为防止转向架附加气室继续腐蚀，目前采用的通用方法之一为：酸洗磷化处理，具体为：向转向架附加气室灌涂一定浓度、体积的酸液，保持固定的时间进行化学反应，清除附加气室壁上的铁锈；酸洗液排出后再灌涂一定浓度、体积的磷化液，使得附加气室铁基表面与磷化液继续进行化学反应，生成一层致密的碱式磷酸盐，该磷酸盐紧密附着在附加气室铁基表面上，这个过程之前可能用到草酸等酸性物质进行表调(视锈蚀情况或表面杂质、附着物多少的情况而定)，以达到磷化液与铁基表面充分反应的效果，这个反应过程时间为48h至72h；磷化结束后用同样的灌涂方法，灌涂一定浓度、体积的钝化液，钝化液为使多孔的磷化层能够隔绝外部空气，达到密闭的效果，该过程同样需要48h至72h。由于转向架附加气室在正线运营期间属于相对密闭空间，且附加气室内部结构复杂，拐角及夹层较多，一旦有酸性物质在这些地方残留聚集，很容易造成局部位置的进一步腐蚀，且腐蚀速率比自然状态下更快。目前通用的方法使用了酸性的化学原料，在排出过程中酸性原料的残留是不可避免的，会对附加气室产生持续的腐蚀。该方法普遍有效，但是风险也是不可忽视的，另外此方法工期冗长，效率不高。

还有另一种较为通用的物理防腐方法，具体为：探入钢丝刷手工清除原附加气室表面铁锈，清除并吹扫干净后，灌涂防腐底漆，此方法在钢丝刷清扫阶段难以彻底清除干净附加气室表面铁锈或杂质。由于附加气室结构的复杂性，较多结构拐角、夹层难以被钢丝刷打磨到，旧腐蚀点未完全清理干净，造成该区域继续深入腐蚀。另外，在前处理不到位的情况下，灌涂防腐底漆后，附着力很难达到1级的标准要求，正线运营期间很容易产生漆膜脱落，块状的漆膜有很大的风险堵塞制动管路，造成不可挽回的事故损失。对类似腔体结构的内腔进行防腐存在同样的问题。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种施工便捷且效率高的内腔防腐方法。。

为实现上述目的，本发明提供了一种内腔防腐方法，其技术方案是：

一种内腔防腐方法，相对封闭式腔体包括开设在顶部的内腔入口孔和底部的内腔出口孔，所述防腐方法包括如下步骤，

S1，用钢丝刷配合高压风枪清理内腔表面可移动的附着杂质；

S2，将腔体固定在翻转工装上，封堵除内腔入口孔外的其他孔，从顶部的内腔入口孔灌入少于内腔容积的定量防腐液，用具有通孔的橡胶堵封堵；

S3，将探入式超声震荡探头插入橡胶堵的通孔，根据采用的防腐液的类型，调整超声振荡频率并设置探头温度，开启超声震荡系统；

S4，内腔温度达到预设温度后将超声震荡探头随腔体一同翻转，翻转停止后，使腔体顶面朝上，关闭超声震荡系统，拆除超声震荡探头及橡胶堵；

S5，打开内腔出口孔处的螺堵，排空防腐液；

S6，用纱布封住腔体的各孔，自然晾干T3段时间后，摘掉纱布，用常规方法封闭腔体的各孔，防止沙尘、水等杂质进入腔体内部。

进一步的，步骤S3中，超声振荡频率为20-40KHz。

进一步的，步骤S3中，超声振荡探头的温度为35-45℃。

进一步的，步骤S4中，腔体连同震荡探头正向连续360°翻转T1段时间后，再反向连续360°翻转T2段时间，翻转停止。

进一步的，正、反向连续翻转的时间T1和T2相同，为4-10分钟。

进一步的，步骤S5中，排空防腐液后，打开其他各孔的封堵，用高压风枪从内腔入口孔和/或侧孔处探入内腔进行全方位吹扫，排出内腔壁上附着的多余防腐液至无任何防腐液吹出为止，内腔表面形成连续均匀的防腐液层。

进一步的，全方位吹扫结束后，用棉布擦试侧孔及内腔出口孔内防腐液，擦试时保证该孔内防腐液均匀连续分布。

进一步的，全方位吹扫时，用0.4MP-0.6MP的高压气从腔体的内腔入口孔及侧孔处分别或同时吹高压风至残留防腐液完全排出。

进一步的，排空防腐液后，用高压气枪从腔体侧口反复全方位吹扫5分钟

进一步的，步骤S6中，晾晒时间T3为8-14小时。

综上所述，本发明提供的一种内腔防腐方法，与现有技术相比，具有如下优点：

1.降低了传统酸洗磷化对腔体进一步腐蚀的风险；

2.克服了普通防腐底漆灌涂过程中打磨清除彻底，从而造成杂质多、防腐效果差的问题；

3.克服了内腔结构拐角、夹层难以涂覆防腐的问题，达到了长久防腐效果；

4.节约成本，提高施工效率。

附图说明：

图1：本发明一种内腔防腐方法中超声震荡涂覆过程示意图。

其中，超声震荡探头1，气室2，橡胶堵3，内腔入口孔4，底部螺堵孔槽5，内部通孔及拐角结构6。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

在本实施例中，以转向架附加气室2内腔的防腐操作为例，具体介绍本发明提供的一种内腔防腐方法的具体实施方式。

转向架附加气室2的顶部和底部分别开设有内腔入口孔4和内腔出口孔5，并在侧壁上开有一个或多个侧孔(图中不可见)，在车体上安装使用时，各孔可通过螺堵封堵或呈开放状态，使气室2内气体流通。在转向架进行架修过程中，当发现气室2内腔发生腐蚀需要维修，或是根据规定进行定期防腐维修时，采用如下步骤进行防腐操作：

S1，打开气室2下螺堵，用钢丝刷配合高压风枪产生的0.4MP—0.6MP的高压气流清理气室2内腔表面可移动的附着杂质。高压气流可带动钢丝刷对气室2内的内部通孔及拐角结构6进行有效清理，同时其他部位清理出的杂质堆积在气室2的角落、夹层或是内部通孔及拐角结构6，提高清理效果。清理结束后，可采用内窥镜观察清理效果，并根据观察结果，对清理不到位的部位进行二次重点清理，确保清理效果。清理出的杂质在高压气流的作用下，从内腔出口孔5处排出。在本实施例中，内腔的清理仅采用钢丝刷配合高压风枪的方式进行，无需酸洗磷化，数分钟即可结束，大大节约前期清理过程的时间，粗略计算，至少可节省4-6天的酸洗磷化时间。

S2，在将转向架固定在翻转工装上，封堵除内腔入口孔4外的其他孔，从顶部的内腔入口孔4灌入少于内腔容积的定量防腐液，用具有通孔的橡胶堵3封堵住内腔入口孔4。

在检修现场，设置有可带动转向架绕横向轴线进行360°翻转的翻转工装，包括架体和翻转装置，翻转工装置大体呈“井”字型或“H”型，中线位置与架体固定，并可绕固定点旋转，翻转装置上设有多个固定装置，将转向架与翻转装置有效固定，防止在翻转过程中脱落或移位。翻转工装的结构和具体形态非本发明重点，任意可实现固定并带动转向架翻转的结构均可采用，在此不做限制和赘述

灌注防腐液时，构架正面向上，内腔出口孔及侧孔(数量不定)用螺堵拧紧封堵，从顶面的内腔入口孔处灌入防腐液，灌至正在气室口边缘下100-200mm处，最佳为150mm处停止灌注，用橡胶堵3封堵内腔入口孔4，橡胶堵3中间具有直径35mm的通孔，以备控探入式超声震荡探头1插入进行超声震荡处理。

S3，将探入式超声震荡探头插入橡胶堵的通孔，根据采用的防腐液的类型，调整超声振荡频率并设置探头温度，开启超声震荡。

如图1所示，超声震荡探头1插入橡胶堵3的通孔，进入气室内腔内部，并保证探入式超声震荡探头1的前端牢牢抵住底部螺堵孔槽。

超声震荡探头1插入内腔内部到位后，橡胶堵通孔处的直径与此处的探头直径相同，或略小于引处超声震荡探头1的直径，二者通过盈配合的方式组合在一起，防止防腐液从配合间隙处逸出，同时有效保护超声震荡探头1，防止在插入过程中被内腔入口孔4孔壁划伤，或在开启超声震荡时划伤。

S4，内腔温度达到预设温度后将超声震荡探头2随腔体一同翻转，翻转停止后，使腔体顶面朝上，关闭超声震荡系统，拆除超声震荡探头及橡胶堵。

在本实施例中，采用手工操作翻转工装，探入式超声震荡探头1随腔体一同翻转，正向连续360°翻转构架T1段时间后，再反向连续360°翻转T2段时间，停止翻转，翻转结束后将构架正面朝上，关闭超声震荡系统，拆除探入式超声震荡探头1及橡胶堵3。

在本实施例中，正向翻转时间T1和反向翻转时间T2的时间相等，超声振荡系统的运行频率和超声震荡探头1的设定温度以及翻转时间三个参数相互配合，采用不同的金属防腐液时，三个参数采用不同的数据配比以实现最终防腐液的有效涂覆。在本发明提供的实施例中，采用CHESTERTON 740金属防腐液对转向架附加气室2的内腔进行防腐涂覆，经过大量的实验室理论验证并生产现场验证，可采用如下参数配比，进行有效涂覆：

灌注CHESTERTON 740金属防腐液后，调整超声振荡系统频率30KHZ，设置震荡探头温度为35℃，360°正反向分别翻转构架6-8分钟，能够使防腐液与构架气室内腔充分涂覆，最终达到干膜厚度400μm-800μm；

灌注CHESTERTON 740金属防腐液后，调整超声振荡系统频率40KHZ，设置震荡探头温度为35℃，360°正反向分别翻转构架4-6分钟，能够使防腐液与构架气室内腔充分涂覆，最终达到干膜厚度400μm-800μm；

灌注CHESTERTON 740金属防腐液后，调整超声振荡系统频率20KHZ，设置震荡探头温度为40℃，360°翻转构架6-8分钟，能够使防腐液与构架气室内腔充分涂覆，最终达到干膜厚度400μm-800μm；

灌注CHESTERTON 740金属防腐液后，调整超声振荡系统频率20KHZ，设置震荡探头温度为45℃，360°翻转构架4-6分钟，能够使防腐液与构架气室内腔充分涂覆，并达到干膜厚度400μm-800μm。

在实际应用中，根据采用防腐液的类型，选择超声震荡系统的频率、超声震荡探头的温度及翻转时间的配合，经大量实验验证，采用现有的常有金属防腐液，翻转时间在4-10分钟内取值，超声震荡频率在20-40KHz范围内取值，超声震荡探头1的温度在35-45℃范围内取值，最终涂覆效果最佳。在翻转过程中，可选用较小速率翻转，保证转向架处于连续翻转状态不停止即可，如0.5转/秒，或采用其他转动速率。在实际应用中也可采用电动控制的试控制翻转工装带动转向架的翻转。

调整需要的超声震荡频率并设定超声震荡探头1的温度后，利用超声震荡探头1给内腔内的防腐液是行加温，整个装置静置一段时间，如10分钟，内腔内的防腐液温度达到设置温度后再开始翻转构架。对防腐液进行加温，可提高防腐液的流动性，进一步提高涂覆效果。

在本发明提供的实施例中，采用翻转配合超声震荡的方式涂覆防腐液，可加强涂覆效果，使防腐液深入到内部通孔及拐角结构的深处，确保内腔的全覆盖式涂覆，避免涂覆死角出现。

S5，翻转操作结束后，打开内腔出口孔处的螺堵，排空防腐液。

打开内腔出口孔处的螺堵后，可在内腔入口孔处用高压气枪吹气流，加快排空速度，并在排空的同时，防止内壁上附着多余的防腐液。排空后用0.4MP-0.6MP高压气从气室上口和/或侧口探入内腔进行全方位吹扫约5分钟，利用高压风使残留防腐液完全排出，直至气室内无块状防腐液残留为止，内腔表面形成连续均匀的防腐液层。

全方位吹扫过程中，同时查看气室内壁上的侧口吹出防腐液的情况，用棉布擦去吹出的防腐液，直至没有任何防腐液吹出为止。用棉布探入气室2侧孔时，旋转擦试侧孔内的防腐液，保证侧孔内无块状可移动的防腐液块残留，同时要保证侧孔内防腐液均匀连续分布，擦试其他各孔时采用同样的操作。擦试后，将气室2的侧孔用螺栓封堵。

S6，灌注涂覆结束后，用纱布封住腔体的其余各孔，自然晾干T3段时间后，摘掉纱布，用防水胶带将各孔封好，或用其他常规方法封闭腔体的各孔，防止沙尘、水等杂质进入腔体内部。

在本实施例中，自然晾干时间为8-14小时，最佳晾干时间为10-12小时。在施工结束后，最终在内腔表面形成400μm-800μm厚的一层硬质防腐层，该防腐层具有卓越的酸碱和盐雾耐抗性，确保有效的防腐效果。

本实施例提供的转向架附加气室2内腔的防腐方法，由于清理彻底，不会有残余铁锈导致的防腐失效，也没有引进酸及磷化液，不会对基体产生损伤，工艺流程上节省了原工艺中所需的酸洗12小时、磷化过程48-72小时以及钝化过程48-72小时，大大提高了整个防腐液涂覆效率，而且，采用超声震荡配合翻转的操作工艺，有效防止涂覆死角的产生，确保涂覆效果。具体施工过程和机车正线运营实践中，体现出良好的可操作性和防腐效果，避免了背景技术中所述的各类风险，提高了机车产品的生产效率。

在本发明提供的实施例中，以转向架附加气室的内腔涂覆防腐液为例，介绍了具体的防腐操作，在实际操作中，本发明提供的内腔防腐方法，任何结构形态的腔体的内腔防腐均可采用。当腔体上设置的工艺孔与本发明实施例中转向架附加气室2的结构略有区别时，对灌注、排空、全方位吹扫所使用的工艺孔、操作工艺略作调整即可，即便仅有一个工艺孔，也仍可采用本发明提供的防腐方法，不可视为对本发明的限制。防腐液的使用量根据腔体内容积确定，灌注防腐液时，灌入的防腐液的总体积小于内腔的总容积，使得在翻转过程中防腐液随着翻转而在内腔表面上滑动，实现涂覆效果，根据具体情况，确定防腐液的用量，以及灌入时，防腐液液面与内腔顶面的高度差。

综上所述，本发明提供的一种内腔防腐方法，与现有技术相比，具有如下优点：

1.降低了传统酸洗磷化对腔体进一步腐蚀的风险；

2.克服了普通防腐底漆灌涂过程中打磨清除彻底，从而造成杂质多、防腐效果差的问题；

3.克服了内腔结构拐角、夹层难以涂覆防腐的问题，达到了长久防腐效果；

4.节约成本，提高施工效率。

如上所述，结合所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种内腔防腐方法，相对封闭式腔体包括开设在顶部的内腔入口孔和底部的内腔出口孔，其特征在于：所述防腐方法包括如下步骤，

S1，用钢丝刷配合高压风枪清理内腔表面可移动的附着杂质；

S2，将腔体固定在翻转工装上，封堵除内腔入口孔外的其他孔，从顶部的内腔入口孔灌入少于内腔容积的定量防腐液，用具有通孔的橡胶堵封堵；

S3，将探入式超声震荡探头插入橡胶堵的通孔，根据采用的防腐液的类型，调整超声振荡频率并设置探头温度，开启超声震荡系统；

S4，内腔温度达到预设温度后将超声震荡探头随腔体一同翻转，翻转停止后，使腔体顶面朝上，关闭超声震荡系统，拆除超声震荡探头及橡胶堵；

S5，打开内腔出口孔处的螺堵，排空防腐液；

S6，用纱布封住腔体的各孔，自然晾干T3段时间后，摘掉纱布，用常规方法封闭腔体的各孔，防止杂质进入腔体内部。

2.如权利要求1所述的一种内腔防腐方法，其特征在于：步骤S3中，超声振荡频率为20-40KHz。

3.如权利要求1所述的一种内腔防腐方法，其特征在于：步骤S3中，超声振荡探头的温度为35-45℃。

4.如权利要求1所述的一种内腔防腐方法，其特征在于：步骤S4中，腔体连同震荡探头正向连续360°翻转T1段时间后，再反向连续360°翻转T2段时间，翻转停止。

5.如权利要求4所述的一种内腔防腐方法，其特征在于：正、反向连续翻转的时间T1和T2相同，为4-10分钟。

6.如权利要求1所述的一种内腔防腐方法，其特征在于：步骤S5中，排空防腐液后，打开其他各孔的封堵，用高压风枪从内腔入口孔和/或侧孔处探入内腔进行全方位吹扫，排出内腔壁上附着的多余防腐液至无任何防腐液吹出为止，内腔表面形成连续均匀的防腐液层。

7.如权利要求6所述的一种内腔防腐方法，其特征在于：全方位吹扫结束后，用棉布擦试侧孔及内腔出口孔内防腐液，擦试时保证该孔内防腐液均匀连续分布。

8.如权利要求6所述的一种内腔防腐方法，其特征在于：全方位吹扫时，用0.4MP-0.6MP的高压气从腔体的内腔入口孔及侧孔处分别或同时吹高压风至残留防腐液完全排出。

9.如权利要求6所述的一种内腔防腐方法，其特征在于：排空防腐液后，用高压气枪从腔体侧口反复全方位吹扫5分钟。

10.如权利要求1所述的一种内腔防腐方法，其特征在于：步骤S6中，晾晒时间T3为8-14小时。

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