CN114318198A - 一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，属于集装箱制造技术领域。本发明方法采用低合金钢作为集装箱的基板，压型、焊接成箱后直接涂装一遍水性面漆；所述基板镀层为热基无花镀锌板。本发明集装箱其耐蚀性经中性盐雾评价：外箱板出现红锈的时间为现有方案的3.2倍以上，内箱板出现红锈的时间为现有方案的5.2倍以上。

Description

一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法

技术领域

本发明属于集装箱制造技术领域，具体涉及一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法。

背景技术

中国是世界上的贸易大国，集装箱的产销量连续十余年居于世界第一，每年生产的集装箱超过亿立方米。目前集装箱行业生产采用的技术路线为：SPA-H—喷丸—打砂—喷漆（箱内两层，箱外三层），其需要对热轧板进行喷丸处理，然后对钢板进行焊接，涂装富锌底漆、中间漆（集装箱外面）和面漆，进过多道烘干，产品喷丸时极易产生大量的粉尘，涂装时又易产生大量的VOC排放，多道的处理也增加了成本，降低了企业的利润率.

在目前严峻的环保形势下，行业迫切需要有一种新型、经济的解决方案，可以在保证产品力学性能、加工性能及涂装性能的前提下，降低污染物的排放。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法。本发明提供一种镀锌板+一次涂装的集装箱板解决方案，可以杜绝喷丸处理和多次涂装，有效的降低粉尘污染和VOC排放，降低生产成本，减轻环境负担。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，所述方法采用低合金钢作为集装箱的基板，压型、焊接成箱后直接涂装一遍水性面漆；所述基板镀层为热基无花镀锌板。

本发明所述基板合金元素质量百分比：Cu＜0.05%、P＜0.05%，Cr＜0.1%、Ni＜0.1%，屈服强度级别≥345MPa。

本发明所述基板镀层的厚度为60g/m²-180g/m²。

本发明所述基板镀层表面使用平整机平整，粗糙度为0.5μm-1.0μm。

本发明所述镀层采用三价铬剂钝化，钝化膜的厚度为30mg/m²-50mg/m²。

本发明所述集装箱，箱板及角柱、角件的焊接方式采用脉冲MIG、直流MIG、CMT。

本发明所述焊接方式采用脉冲MIG，焊接电流为120-160A；所述焊接方式采用直流MIG，焊接电流为160A-190A；所述焊接方式采用CMT，其焊接电流135A-165A。

本发明所述焊接成箱后，焊缝补涂采用冷喷锌涂料，喷涂厚度20-30μm。

本发明所述集装箱，内箱板表面只涂装一遍水性面漆；所述集装箱，外箱板表面只涂装一遍水性面漆；所述集装箱内箱板面漆的厚度为20-30μm；所述集装箱外箱板面漆的厚度为30-50μm。

本发明所述集装箱，其耐蚀性经中性盐雾评价：外箱板出现红锈的时间≥1640h，内箱板出现红锈的时间≥1580h。

本发明技术技术原理：原有集装箱的解决方案中，面漆、中间漆起到腐蚀介质与基体隔绝的作用，富锌底漆起到阴极保护和提高附着力的作用，但是由于漆膜在紫外线的作用下容易老化，富锌底漆存在微空隙，当外界的腐蚀介质如电解液、氧气透过漆层和富锌底漆层与基体接触后，耐候钢会发生腐蚀，并随着腐蚀的进行形成较致密的α—FeooH，减缓腐蚀的进一步发生；但是由于耐候钢发生腐蚀后，其腐蚀产物会发生膨胀，导致漆膜的进一步破坏，导致漆膜的保护作用会快速下降，影响了集装箱的使用寿命。而本发明的解决方案，利用镀层的阴极保护作用来替代基体耐候钢、中间漆和富锌底漆的保护，并降低面漆的使用，通过镀层与基体为冶金结合，致密的特点，通过钝化提高锌层和漆层的附着力，降低了基体耐候钢合金元素的使用，杜绝了富锌底漆和外板中间漆的消耗，减少了面漆的使用，节约了社会资源，缩短集装箱工序能耗，具有十分显著的经济效益和社会效益。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明可大幅降低耐候钢生产时使用的铜、镍铁、铬铁等金属，间接降低了开采、冶炼此类金属时产生的能源损耗和污染。2、本发明降低富锌漆、中间漆的消耗，节约社会资源，缩短集装箱工序能耗，具有十分显著的经济效益和社会效益。3、本发明其耐蚀性经中性盐雾评价：外箱板出现红锈的时间为现有方案的3.2倍以上，内箱板出现红锈的时间为现有方案的5.2倍以上。

附图说明

图1为实施例7箱外板1640小时盐雾图；

图2为对比例箱外板510小时盐雾图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明采用的技术方案为：基板经过表面处理掉氧化铁皮后，进行热浸镀锌，通过气刀控制镀层的厚度，镀层厚度的控制范围为60g/m²-180g/m²，镀层在热浸镀后表面使用平整机平整，控制表面的粗糙度为0.5μm-1.0μm。随后的后处理采用三价铬剂钝化，钝化膜的重量为30-50mg/m²。

镀锌卷经过分切，压型后形成箱板；箱板及角柱、角件通过焊接的方式进行连接，焊接方式采用可采用脉冲MIG、直流MIG、CMT，如焊接方式采用脉冲MIG，其焊接电流为120到160A；如焊接方式采用直流MIG，其焊接电流为160A到190A；如焊接方式采用CMT，其焊接电流135A到165A。对于焊缝补涂，采用冷喷锌涂料，喷涂厚度20-30μm，焊接完毕的集装箱进行涂装，其内表面只涂装一遍面漆，内面漆的厚度为20-30μm，集装箱外表面只涂装一遍面漆，外面漆的厚度为30-50μm，经过烘干工序，生产出一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱。

实施例1

一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，所选用的集装箱基板为普通低合金钢，基板合金元素质量百分比：C：0.10%，Si：0.15%，Mn：1.10%，P：0.01%，S：0.01%，Ti：0.01%，屈服强度级别为345MPa。

所选用的基板为镀锌板，镀层厚度为60g/m²。镀层表面使用平整机平整，粗糙度为0.5μm。镀层采用三价铬剂钝化，钝化膜的厚度为50mg/m²。箱板及角柱、角件的焊接方式采用脉冲MIG，其焊接电流为120A。焊缝补涂采用冷喷锌涂料，喷涂厚度30μm。集装箱内表面只涂装一遍面漆，内面漆的厚度为30μm。集装箱外表面只涂装一遍面漆，外面漆的厚度为50μm。

本实施例所得集装箱外箱板、内箱板盐雾试验结果见表1。

实施例2

一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，所选用的集装箱基板为普通低合金钢，基板合金元素质量百分比：C：0.10%，Si：0.15%，Mn：1.10%，P：0.01%，S：0.01%，Ti：0.01%，屈服强度级别为345MPa。

所选用的基板为镀锌板，镀层厚度为120g/m²。镀层表面使用平整机平整，粗糙度为0.8μm。镀层采用三价铬剂钝化，钝化膜的厚度为40mg/m²。箱板及角柱、角件的焊接方式采用脉冲MIG，其焊接电流为140A。焊缝补涂采用冷喷锌涂料，喷涂厚度25μm。集装箱内表面只涂装一遍面漆，内面漆的厚度为25μm。集装箱外表面只涂装一遍面漆，外面漆的厚度为40μm。

本实施例所得集装箱外箱板、内箱板盐雾试验结果见表1。

实施例3

一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，所选用的集装箱基板为普通低合金钢，基板合金元素质量百分比：C：0.10%，Si：0.15%，Mn：1.10%，P：0.01%，S：0.01%，Ti：0.01%，屈服强度级别为345MPa。

所选用的基板为镀锌板，镀层厚度为180g/m²。镀层表面使用平整机平整，粗糙度为1.0μm。镀层采用三价铬剂钝化，钝化膜的厚度为50mg/m²。箱板及角柱、角件的焊接方式采用脉冲MIG，其焊接电流为160A。焊缝补涂采用冷喷锌涂料，喷涂厚度20μm。集装箱内表面只涂装一遍面漆，内面漆的厚度为20μm。集装箱外表面只涂装一遍面漆，外面漆的厚度为30μm。

本实施例所得集装箱外箱板、内箱板盐雾试验结果见表1。

实施例4

一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，所选用的集装箱基板为普通低合金钢，基板合金元素质量百分比：C：0.10%，Si：0.15%，Mn：1.10%，P：0.01%，S：0.01%，Ti：0.01%，屈服强度级别为345MPa。

所选用的基板为镀锌板，镀层厚度为60g/m²。镀层表面使用平整机平整，粗糙度为0.5μm。镀层采用三价铬剂钝化，钝化膜的厚度为50mg/m²。箱板及角柱、角件的焊接方式采用直流MIG，其焊接电流为160A。焊缝补涂采用冷喷锌涂料，喷涂厚度30μm。集装箱内表面只涂装一遍面漆，内面漆的厚度为30μm。集装箱外表面只涂装一遍面漆，外面漆的厚度为50μm。

本实施例所得集装箱外箱板、内箱板盐雾试验结果见表1。

实施例5

一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，所选用的集装箱基板为普通低合金钢，基板合金元素质量百分比：C：0.10%，Si：0.15%，Mn：1.10%，P：0.01%，S：0.01%，Ti：0.01%，屈服强度级别为345MPa。

所选用的基板为镀锌板，镀层厚度为120g/m²。镀层表面使用平整机平整，粗糙度为0.8μm。镀层采用三价铬剂钝化，钝化膜的厚度为40mg/m²。箱板及角柱、角件的焊接方式采用直流MIG，其焊接电流为175A。焊缝补涂采用冷喷锌涂料，喷涂厚度25μm。集装箱内表面只涂装一遍面漆，内面漆的厚度为25μm。集装箱外表面只涂装一遍面漆，外面漆的厚度为40μm。

本实施例所得集装箱外箱板、内箱板盐雾试验结果见表1。

实施例6

一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，所选用的集装箱基板为普通低合金钢，基板合金元素质量百分比：C：0.10%，Si：0.15%，Mn：1.10%，P：0.01%，S：0.01%，Ti：0.01%，屈服强度级别为345MPa。

所选用的基板镀层为镀锌板，镀层厚度为180g/m²。镀层表面使用平整机平整，粗糙度为1.0μm。镀层采用三价铬剂钝化，钝化膜的厚度为50mg/m²。箱板及角柱、角件的焊接方式采用直流MIG，其焊接电流为190A。焊缝补涂采用冷喷锌涂料，喷涂厚度20μm。集装箱内表面只涂装一遍面漆，内面漆的厚度为20μm。集装箱外表面只涂装一遍面漆，外面漆的厚度为30μm。

本实施例所得集装箱外箱板、内箱板盐雾试验结果见表1。

实施例7

一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，所选用的集装箱基板为普通低合金钢，基板合金元素质量百分比：C：0.10%，Si：0.15%，Mn：1.10%，P：0.01%，S：0.01%，Ti：0.01%，屈服强度级别为345MPa。

所选用的基板镀层为镀锌板，镀层厚度为60g/m²。镀层表面使用平整机平整，粗糙度为0.5μm。镀层采用三价铬剂钝化，钝化膜的厚度为50mg/m²。箱板及角柱、角件的焊接方式采用CMT，其焊接电流为135A。焊缝补涂采用冷喷锌涂料，喷涂厚度30μm。集装箱内表面只涂装一遍面漆，内面漆的厚度为30μm。集装箱外表面只涂装一遍面漆，外面漆的厚度为50μm。

本实施例所得集装箱外箱板、内箱板盐雾试验结果见表1。

实施例8

一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，所选用的集装箱基板为普通低合金钢，基板合金元素质量百分比：C：0.10%，Si：0.15%，Mn：1.10%，P：0.01%，S：0.01%，Ti：0.01%，屈服强度级别为345MPa。

所选用的基板镀层为镀锌板，镀层厚度为120g/m²。镀层表面使用平整机平整，粗糙度为0.8μm。镀层采用三价铬剂钝化，钝化膜的厚度为40mg/m²。箱板及角柱、角件的焊接方式采用CMT，其焊接电流为150A。焊缝补涂采用冷喷锌涂料，喷涂厚度25μm。集装箱内表面只涂装一遍面漆，内面漆的厚度为25μm。集装箱外表面只涂装一遍面漆，外面漆的厚度为40μm。

本实施例所得集装箱外箱板、内箱板盐雾试验结果见表1。

实施例9

一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，所选用的集装箱基板为普通低合金钢，基板合金元素质量百分比：C：0.10%，Si：0.15%，Mn：1.10%，P：0.01%，S：0.01%，Ti：0.01%，屈服强度级别为345MPa。

所选用的基板镀层为镀锌板，镀层厚度为180g/m²。镀层表面使用平整机平整，粗糙度为1.0μm。镀层采用三价铬剂钝化，钝化膜的厚度为50mg/m²。箱板及角柱、角件的焊接方式采用CMT，其焊接电流为165A。焊缝补涂采用冷喷锌涂料，喷涂厚度20μm。集装箱内表面只涂装一遍面漆，内面漆的厚度为20μm。集装箱外表面只涂装一遍面漆，外面漆的厚度为30μm。

本实施例所得集装箱外箱板、内箱板盐雾试验结果见表1。

比较例1

常规集装箱生产方法,所选用的集装箱基板为SPA-H，基板合金元素百分比：C：0.08%，Si：0.35%，Mn：0.50%，P：0.08%，S：0.01%，Cu：0.35%，Cr：0.40%，Ni：0.20%，屈服强度级别为345MPa。产品经过抛丸，焊接成箱，涂装工艺为：外层两层富锌底漆（10μm+20μm）+中间漆（40μm）+面漆（40μm），内层两层富锌底漆（10μm+20μm）+面漆（55μm）。

本对比例所得集装箱外箱板、内箱板盐雾试验结果见表1。

性能评价

分别对上述通过实施例1-9和对比例1得到的箱板的内外表面进行中性盐雾测试，由此来评价集装箱的耐蚀性能，结果见表1。中性盐雾实验按照GB/T10125-2012公开的方法进行，通过该实验测量了箱板出现红锈的时间。图1、2为本发明实施例7、对比例1的中性盐雾实验结果，其余实施例图片相似，省略。

表1 实施例、对比例内外箱板中性盐雾试验结果

由表1可知，实施例1-9的集装箱板对于出现红锈的时间均远远长于对比例1（现有集装箱试验方案），外箱板出现红锈的时间为对比例1的3.2倍以上，内箱板出现红锈的时间为对比例1的5.2倍以上，可见使用镀锌板替代富锌底漆，去除中间漆（对于内箱板），降低面漆的使用后耐蚀性仍有较大的提升。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，其特征在于，所述方法采用低合金钢作为集装箱的基板，压型、焊接成箱后直接涂装一遍水性面漆；所述基板镀层为热基无花镀锌板。

2.根据权利要求1所述的一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，其特征在于，所述基板合金元素质量百分比：Cu＜0.05%、P＜0.05%，Cr＜0.1%、Ni＜0.1%，屈服强度级别≥345MPa。

3.根据权利要求1所述的一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，其特征在于，所述基板镀层的厚度为60g/m²-180g/m²。

4.根据权利要求1所述的一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，其特征在于，所述基板镀层表面使用平整机平整，粗糙度为0.5μm-1.0μm。

5.根据权利要求1所述的一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，其特征在于，所述镀层采用三价铬剂钝化，钝化膜的厚度为30mg/m²-50mg/m²。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，其特征在于，所述集装箱，箱板及角柱、角件的焊接方式采用脉冲MIG、直流MIG、CMT。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，其特征在于，所述焊接方式采用脉冲MIG，焊接电流为120-160A；所述焊接方式采用直流MIG，焊接电流为160A-190A；所述焊接方式采用CMT，其焊接电流135A-165A。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，其特征在于，所述焊接成箱后，焊缝补涂采用冷喷锌涂料，喷涂厚度20-30μm。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，其特征在于，所述集装箱，内箱板表面只涂装一遍水性面漆；所述集装箱，外箱板表面只涂装一遍水性面漆；所述集装箱内箱板面漆的厚度为20-30μm；所述集装箱外箱板面漆的厚度为30-50μm。

10.根据权利要求1-5任意一项所述的一种高耐蚀免富锌底漆涂装集装箱的生产方法，其特征在于，所述集装箱，其耐蚀性经中性盐雾评价：外箱板出现红锈的时间≥1640h，内箱板出现红锈的时间≥1580h。

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