艦船鋁質(zhì)件除漆保養(yǎng)工藝研究

李 林，祖道琪(.9493部隊，遼寧 葫蘆島 5000 ；.4808工廠 威海修船廠，山東 威海 6400)

艦船鋁質(zhì)件除漆保養(yǎng)工藝研究

李 林1，祖道琪2
(1.92493部隊，遼寧 葫蘆島 125000 ；2.4808工廠 威海修船廠，山東 威海 264200)

文章論述了艦船鋁質(zhì)件的腐蝕情況，闡述了艦船鋁質(zhì)件的除漆、涂裝和驗收標(biāo)準(zhǔn)，對艦船鋁質(zhì)件的除漆保養(yǎng)工藝進行了研究。

艦船；鋁質(zhì)件；除漆保養(yǎng)；工藝

近年來，隨著裝備保障體制改革不斷深入，艦艇部隊對修理質(zhì)量的意識逐步提高，尤其對自己承擔(dān)的除漆涂裝保養(yǎng)工作質(zhì)量要求越來越高。艦船中鋁質(zhì)件的數(shù)量逐步增加，其保養(yǎng)工作已成為整個艦船保養(yǎng)中的重要組成部分。與鋼質(zhì)件相比，鋁質(zhì)件硬度小、活性強、容易受到異種金屬或環(huán)境腐蝕，其除漆保養(yǎng)方法有著自己的特點，不能簡單套用鋼質(zhì)件保養(yǎng)的相關(guān)工藝方法。

1 艦船鋁質(zhì)件的腐蝕情況

艦船上使用的鋁質(zhì)件，主要分為鋁質(zhì)艇體或上層建筑、門窗梯蓋等船體舾裝件、輪機設(shè)備(如主輔機)上的鋁質(zhì)部件、鋁質(zhì)電動機及電磁閥等電氣裝置等。實際保養(yǎng)工作中發(fā)現(xiàn)，鋁質(zhì)件的原涂層缺陷主要表現(xiàn)為油漆鼓包，下部覆蓋的鋁材表面產(chǎn)生白色粉末，嚴(yán)重時材料喪失強度。發(fā)生腐蝕的部位主要為安裝區(qū)域，如門窗的合頁處、門邊、設(shè)備部件的螺栓孔等位置。

經(jīng)分析，發(fā)生腐蝕的原因主要可以歸類為異種金屬接觸腐蝕。由于上述鋁質(zhì)件多為小件，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，表面施工的油漆往往不到位，邊角區(qū)域的底漆漆膜太薄或漏涂，或者干脆就沒有底漆，只用面漆涂刷，在實際安裝過程中還可能造成漆膜破損。這些暴露位置通過合頁、螺栓等安裝件與異種金屬(主要是鐵質(zhì)件)接觸，海洋環(huán)境中在電化學(xué)作用下上述區(qū)域產(chǎn)生腐蝕，逐步造成大面積涂層失效。

2 艦船鋁質(zhì)件的除漆

由于鋁材極易與異種金屬接觸產(chǎn)生腐蝕，故在艦船鋁質(zhì)件的除漆過程中，一般要求不使用含鐵磨料或工具，避免含鐵成分殘留在鋁材表面產(chǎn)生腐蝕，這種要求大大限制了鋁質(zhì)件的除漆方法及工具的選擇。目前鋁質(zhì)件的除漆方法可分為以下4個方面。

2.1手工法

手工法是使用手工工具敲擊、刮去或磨去鋁材表面的油漆。這種方法在艦船鐵質(zhì)件保養(yǎng)中大量采用，但在鋁質(zhì)件保養(yǎng)中應(yīng)慎重選擇。

首先，手工法的力度難以掌握，極易在鋁材表面產(chǎn)生敲痕或劃痕，特別是對舾裝件，控制不好嚴(yán)重影響美觀。其次，手工工具不好選擇，鐵錘或扁鏟在鋁質(zhì)件保養(yǎng)中不能采用，而不銹鋼、塑料或木質(zhì)工具又存在強度不夠、施工效率低的問題。目前，該方法只用于臨時小件或結(jié)構(gòu)復(fù)雜焊縫區(qū)域的處理，使用較少。

2.2化學(xué)法

化學(xué)法使用脫漆劑脫去鋁質(zhì)件表面的油漆。這種方法適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、采用其它方法難以徹底清除舊漆膜的小件。

在脫漆劑的選擇上，由于鋁質(zhì)件表面的油漆一般為環(huán)氧底漆和聚氨酯面漆，故脫漆劑要求能脫去上述2種油漆，還不對鋁材表面產(chǎn)生腐蝕。市面上銷售的工業(yè)脫漆劑，主要有2種類型，分別為酮類、苯類為基體的溶劑型脫漆劑和以氯化烴類為基體的水沖型脫漆劑，而后一種適合鋁材的脫漆。

在脫漆的方法上，可采用刷涂法和浸涂法。前者用刷子均勻?qū)⒚撈釀┧⑼康轿锛砻?，后者直接將物件浸入脫漆液中。脫漆時間應(yīng)要求在幾分鐘內(nèi)完成，然后用刮刀將溶脹的漆膜刮去，并用淡水沖洗物件。

采用化學(xué)法，主要存在2個問題。首先是環(huán)保，如果脫漆劑選擇不當(dāng)，不但會對操作人員的身體造成影響，而且脫漆廢液也影響環(huán)境，應(yīng)選擇環(huán)保型脫漆產(chǎn)品。其次是涂裝，由于脫漆劑中含有石蠟成分，脫漆完畢后一定要用水沖洗清潔，以免油漆無法附著。

2.3機械法

機械法是利用動力工具將鋁材表面的油漆磨去。由于該方法效率較高，目前在艦船鋁質(zhì)件的除漆保養(yǎng)中大量采用，包括鋁質(zhì)艇體或上層建筑。由于鐵質(zhì)材料不可用于鋁質(zhì)件除漆，故鐵質(zhì)件保養(yǎng)中最常用的鋼絲刷和普通砂盤無法使用。目前機械法使用的材料，主要為氧化鋁壓紙盤(俗稱千葉片)，該材料原本用于鋁材拋光的，后在鋁質(zhì)件除漆中被引用。

該材料的優(yōu)點是除漆效率較高，同時由于壓紙盤有坡度，對于邊角能進行一定的處理，應(yīng)用范圍較廣。該材料的缺點有如下幾個方面，首先是力度不好掌握，由于壓紙盤具有彈性，操作不當(dāng)?shù)臅r候會在基材表面“跳躍”，產(chǎn)生深淺不一的劃痕，影響表面平整性，嚴(yán)重時造成鋁材表面損傷；其次是對于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的邊角，壓紙盤也無能為力，市場上也有類似于磨頭的錐形或柱形千葉輪，但經(jīng)過試驗，存在動力不足和容易磨損的缺點，除漆效果不佳。

機械法還可以使用氧化鋁磨料絲刷，但目前修理中很少采用。一是由于磨料絲刷價格較貴，雖然可以對邊角進行處理，但不具有非常明顯的優(yōu)勢；二是磨料絲刷存在使用中硬度不足的問題，打磨過程中很容易掉絲磨損，實用性不大。機械法在材料的選用上，還有很大的研究空間。

2.4噴砂法

噴砂法是利用噴砂材料去除鋁材表面的油漆。該方法在鋁制品的制造工業(yè)上應(yīng)用非常廣泛，但在艦船除漆保養(yǎng)中應(yīng)用較少。

造成這種現(xiàn)象的主要原因，是由于鋁材硬度較小和性能活潑，噴砂處理的工藝難度很大。但根據(jù)有關(guān)資料[1]，選擇合適的工藝參數(shù)，鋁材進行噴砂處理不僅不會對鋁材產(chǎn)生損傷，還能消除鋁材表面微觀缺陷和殘余應(yīng)力。經(jīng)過相關(guān)試驗，將噴砂壓力控制在0.8 MPa以下、粒度控制在0.4 mm以下，完全可以在不對鋁材表面產(chǎn)生較明顯損傷的情況下，達到去除涂層的目的。

在噴砂材料的選擇上，由于壓力和硬度的限制，只能選擇氧化鋁或塑料磨料，目前經(jīng)過試驗驗證的材料主要有金剛砂和石榴石，都屬于氧化鋁磨料。這2種材料中，金剛砂價格昂貴(約1 200 元/t)，適合于能夠回收的場合，而石榴石砂較便宜(約600 元/t)，材料來源簡單(直接由石榴石原礦粉碎)，具有很大的使用價值。

噴砂法去除鋁質(zhì)件表面油漆，存在噴砂遮蔽及鋁質(zhì)件防護的問題，同時工藝控制要求更為嚴(yán)格，但由于其施工效率遠遠高于其他方法，值得深入研究和推廣。

3 艦船鋁質(zhì)件的涂裝

艦船鋁質(zhì)件的涂裝方面，其施工方法和鐵質(zhì)件的區(qū)別不大，仍為手工刷涂和噴涂法。為了避免鋁材的接觸腐蝕，要求涂裝施工時底漆必須施工到位，不能有漏涂，還應(yīng)保證一定的膜厚，對工藝要求的嚴(yán)格程度高于鐵質(zhì)件。

同時，由于鋁材的活潑性，其施工用的底漆不能含有云鐵類或其他電極電位較高的金屬成分，一般采用純環(huán)氧油漆，普通鐵質(zhì)件保養(yǎng)的油漆不能采用，故對油漆使用的控制要求也更為嚴(yán)格。

在鋁材面漆的選擇上，目前艦船維修中沒有提出特別的要求，和鐵質(zhì)件采用同樣品種的面漆。由于面漆中不可避免含有高電位金屬成分，故要求底漆一定要起到封閉作用。

4 艦船鋁質(zhì)件的驗收標(biāo)準(zhǔn)

艦船鋁質(zhì)件除漆結(jié)束后的驗收，主要從除漆程度和表面粗糙度2方面來進行。由于鋁材除漆打磨沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，故只能參考鐵質(zhì)件除漆打磨的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

鐵質(zhì)件表面漆膜去除的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 8923.2—2008《涂覆涂料前鋼材表面處理 表面清潔度的目視評定 第2部分：已涂覆過的鋼材表面局部清除原有涂層后的處理等級》，標(biāo)準(zhǔn)中4.2和4.3分別對噴砂和動力工具清理后的除漆程度進行了規(guī)定，規(guī)定中基本描述為“牢固附著的涂層應(yīng)完好無損，表面的其他部分，在不放大的情況下觀察時，應(yīng)無可見的油、脂和污物，無附著不牢的氧化皮、鐵銹、涂層和雜質(zhì)”，去掉描述中的“氧化皮和鐵銹”，鋁質(zhì)件也可使用此規(guī)定。

而在粗糙度要求方面，根據(jù)GB/T 13288—1991《涂裝前鋼材表面粗糙度的評定等級(比較樣塊法)》的規(guī)定，噴砂粗糙度可以通過粗糙度試塊進行對比檢驗。根據(jù)比較樣塊，40～60 μm的粗糙度(M級)，可保證鋁質(zhì)件表面油漆附著，且不會造成表面損傷。而打磨表面難以檢測粗糙度，只能根據(jù)經(jīng)驗判斷，這種粗糙度下表面應(yīng)具有輕微的刮擦感，故在檢驗要求中一般如此描述。

5 結(jié)束語

艦船鋁質(zhì)件的除漆保養(yǎng)，目前相關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)還處于初步階段，具有很大的研究和拓展空間。在日常的艦船維修保養(yǎng)中，應(yīng)時刻牢記鋁材的特殊性，加強工藝管理，開展工藝革新，促進艦船維修質(zhì)量的進一步提高。

[1] 林紅吉，孟憲林，張海永，等.噴砂處理鋁合金表面形貌及殘余應(yīng)力分析[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2010(4)：41-44.

Corrosion on some aluminum parts is expounded including paint removal,coating and acceptance test standard.And a study on technique for paint removal for aluminum parts is done.

warship;aluminum parts;paint removal maintenance;technique

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2015.05.004

李林(1979-)，男，山東榮成人，工程師，大學(xué)本科，主要從事艦船裝備修理工作。

2015-05-04