漆膜厚度對絕緣漆耐冷熱沖擊性能影響的研究

王強 周迪生 覃化彥

【摘??要】浸漆工序為發(fā)電機定子制作過程中的關(guān)鍵特殊工序，絕緣漆漆膜厚度是浸漆工序的重要指標(biāo)，對整體漆膜的耐冷熱沖擊性能將產(chǎn)生直接影響。受電機定子支架結(jié)構(gòu)影響，浸漆后在支架拐角處容易發(fā)生絕緣漆堆積，從而導(dǎo)致絕緣漆厚度較厚，漆膜容易發(fā)生開裂。本文通過模擬定子浸漆制作不同絕緣漆漆膜厚度的試板（漆膜厚度1000μm、2000μm、3000μm），并檢測其耐冷熱沖擊的性能，來檢測厚度對絕緣漆耐冷熱沖擊性能的影響，并以此評價目前定子對表面漆膜厚度要求的合理性。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電機;絕緣漆;漆膜厚度

前言

發(fā)電機主要分定子、轉(zhuǎn)子、軸系總成三大部分。其中定子制作工序中的浸漆工序為關(guān)鍵特殊工序，絕緣漆的厚度將對最終定子漆膜厚度及耐冷熱沖擊性能產(chǎn)生直接影響。

受浸漆方式及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)影響，定子絕緣漆漆膜厚度不均勻，為了保證最終定子漆膜厚度符合要求，浸漆后要對絕緣漆漆膜進行打磨，直至其厚度滿足下道涂層的施工工藝要求。本文通過制作不同漆膜厚度的試件（模擬實際定子涂層體系及漆膜厚度要求，僅絕緣漆厚度不同，其余涂層按照技術(shù)要求噴涂）進行冷熱沖擊試驗。此次驗證結(jié)果對各類發(fā)電機定子浸漆后漆膜厚度標(biāo)準(zhǔn)的制定具有一定的參考意義，并為浸漆后表面處理方案的制定提供理論依據(jù)。

1.試驗過程

1.1?試板準(zhǔn)備

1.1.1?試板基材及結(jié)構(gòu)形式

試板基板材質(zhì)為Q345D，熱軋鋼板，板厚5mm。

試板為L型試板，見下圖1。

1.2試板制備過程

1.2.1?試板制做：火焰切割下料，焊接制作。

1.2.1?各試板表面處理

各試板基板應(yīng)滿足下列要求：

焊接完成后，使用動力工具（砂輪機、角磨機等）清理焊縫表面焊渣及飛濺。涂裝前，試件表面按《GB/T?8923-1998涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》?[1]進行噴砂除銹，除銹等級達到Sa2??級?；覊m度按照《ISO8502-3鋼板表面清潔度測試方法-灰塵度》[2]進行檢測，灰塵度不超過2級。粗糙度按《GB/T?13288-1991涂裝前鋼材表面粗糙度等級的評定》[3]進行評定，達到Rz60μm～100μm或符合ISO粗糙度比較板規(guī)定的“中等（G）”級別。

各試板基板經(jīng)表面處理后的除銹等級為Sa2?級，灰塵度為2級，粗糙度約為100μm～120μm。由于制樣時噴砂設(shè)備噴砂壓力無法調(diào)節(jié)、鋼砂不方便更換，各試板的粗糙度偏大（與實際產(chǎn)品基本一致），給與讓步放行。由于噴砂壓力較大、試板不易固定等原因，試板一產(chǎn)生輕微變形。

1.3各試板油漆及絕緣漆系統(tǒng)

各試板油漆及絕緣漆系統(tǒng)如下表1，其中絕緣漆為不飽和聚酯亞胺絕緣漆或者環(huán)氧改性不飽和聚酯絕緣漆。

油漆固化后，按照《ISO2808涂料和清漆?漆膜厚度的測定》[4]中7C方法進行漆膜厚度測定。由于絕緣漆涂刷為手工操作（溫度約25℃），漆膜厚度不易控制，試板的實際絕緣漆厚度與表1存在一定的差異，如表2。

2試驗檢測和結(jié)果

各試板的冷熱沖擊檢測方法如下：

圖1 冷熱沖擊前各試板圖片

1）試驗要求

——冷-熱沖擊溫度：高溫150℃±3℃，低溫-55℃±3℃，冷熱溫差205℃±6℃。

——冷-熱介質(zhì)：空氣。

——冷-熱沖擊周期：12個周期;每個周期8h（高、低溫分別為4h）;溫度轉(zhuǎn)換時間不超過3min。

2）試驗設(shè)備

——高/低溫試驗箱。

3）考核內(nèi)容

——外觀：每個周期應(yīng)檢查試板外觀，若有明顯變化則停止后續(xù)試驗。

1#試板漆膜厚度為2.81-2.93mm，2#試板漆膜厚度為1.23-1.28mm，3#試板漆膜厚度為2.08-2.16mm。整個實驗過程中，試板外觀無明顯變化。冷熱沖擊試驗后，1#和3#試板平面出現(xiàn)裂紋，2#試板未見裂紋（如圖2）。

圖2 冷熱沖擊后各試板圖片

3 結(jié)論

通過以上冷熱沖擊試驗，可得出如下結(jié)論：

若普通鋼板經(jīng)表面處理后，到達第1.2.1項要求的表面質(zhì)量，進行第1.3項油漆噴涂，防腐層控制絕緣漆厚度低于1200μm時（底漆、中間漆和絕緣漆三層漆膜總厚度），仍能通過嚴(yán)苛的高低溫冷熱沖擊試驗而不開裂。因此，如有類似的涂層體系，在不考慮其余性能要求的前提下，漆膜總厚度1200μm以下不用擔(dān)心受冷熱沖擊而開裂。

參考文獻：

[1] GB/T 8923-1998，涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級.

[2] ISO8502-3鋼板表面清潔度測試方法-灰塵度.

[3] GB/T 13288-1991涂裝前鋼材表面粗糙度等級的評定.

[4] ISO2808涂料和清漆 漆膜厚度的測定.

作者簡介：

王強，男，主要從事發(fā)電機供應(yīng)商質(zhì)量管理工作。

（作者單位：江蘇中車電機有限公司）