泵殼漆膜脫落原因分析

何天水

摘? 要：鋼結(jié)構(gòu)焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生飛濺并粘連在產(chǎn)品表面，使用防飛濺劑可減少粘連，降低焊后清理難度。但是防飛濺劑也可能對(duì)后續(xù)涂裝工藝造成不利影響。本文通過(guò)對(duì)一起涂裝質(zhì)量事故的復(fù)盤，分析防飛濺劑對(duì)涂層附著力的影響，并提出解決方法。

關(guān)鍵詞：焊接;防飛濺劑;涂層;附著力

引言

泵殼是壓裂泵的主要部件之一，其內(nèi)外壁需噴漆防腐。一段時(shí)期內(nèi)，我公司技術(shù)部門頻繁接到泵殼漆膜脫落的報(bào)告。泵殼內(nèi)需噴油進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻，如果漆膜脫落堵塞油路，導(dǎo)致潤(rùn)滑不暢，極有可能造成大泵過(guò)熱損壞。為此，技術(shù)人員立即對(duì)事故原因展開(kāi)了分析。

一、漆膜脫落規(guī)律分析

泵殼噴砂后噴底漆，底漆的類型為耐油性能良好的雙組份環(huán)氧底漆，泵殼內(nèi)部只噴底漆，膜厚約80微米，泵殼外壁還將噴聚氨酯面漆。此次脫落的漆膜為底漆?，F(xiàn)場(chǎng)檢查漆膜脫落的泵殼，并檢查了同期生產(chǎn)的其它產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)了以下規(guī)律：

1.漆膜脫落面積

漆膜脫落的部位為局部區(qū)域，不是大面積脫落。

2.漆膜脫落區(qū)域

漆膜脫落區(qū)域主要是在焊縫周邊位置，但是一些周邊的平面上也存在漆膜脫落現(xiàn)象。

3.漆膜脫落狀態(tài)

脫落區(qū)域的油漆附著力極差，用鏟刀輕輕一鏟就成片脫落，甚至用壓縮空氣都可以將漆皮吹飛。而周邊區(qū)域漆膜附著力卻是正常的，脫落區(qū)域與正常區(qū)域之間沒(méi)有明顯的過(guò)渡區(qū)域，呈現(xiàn)涇渭分明的界限。

4.漆膜脫落區(qū)域底材

底材無(wú)氧化皮殘留，粗糙度符合噴砂工藝要求，有不太明顯的油漬。

5.同期其它產(chǎn)品

同期在同一噴漆房，由同一班組噴漆的其它類型產(chǎn)品無(wú)油漆質(zhì)量問(wèn)題。

二、漆膜脫落原因排查

1.油漆材料因素

首先排除了油漆本身的問(wèn)題，因?yàn)榘l(fā)生油漆脫落的只是局部位置。若是油漆本身的質(zhì)量問(wèn)題，脫落應(yīng)當(dāng)大面積發(fā)生。

2.底材噴砂質(zhì)量

根據(jù)對(duì)漆膜脫落區(qū)域底材的觀察，無(wú)氧化皮殘留，粗糙度達(dá)到中級(jí)，也排除了噴砂除銹不到位導(dǎo)致脫落的可能性。

3.壓縮空氣質(zhì)量

檢查了壓縮空氣油水分離器等部件，未發(fā)現(xiàn)異常。排除了因油水分離器故障，導(dǎo)致部分時(shí)段壓縮空氣中含有油水，以至該時(shí)段噴涂的區(qū)域漆膜質(zhì)量不佳的可能性。

4.機(jī)加工皂化液的影響

往上追溯工藝流程，油漆脫落最初是在泵殼機(jī)加工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的。機(jī)加工時(shí)會(huì)在加工部位噴冷卻用的皂化液，因?yàn)楸脷ぶ恍杈植繖C(jī)加工，因此受皂化液充分浸潤(rùn)的也只是部分區(qū)域，這與油漆局部脫落的現(xiàn)象不謀而合。另外還觀察到，用于加工泵殼的機(jī)床，底部長(zhǎng)期受皂化液侵蝕部位的油漆也已經(jīng)脫落，這進(jìn)一步印證了皂化液侵蝕油漆的想法。

為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，取若干樣板，按泵殼噴漆的工藝，先噴砂噴漆，然后置于從在役機(jī)床上取出的皂化液樣本中浸泡分別1天，2天，3天，5天，7天，10天，最后甚至浸泡了一個(gè)月，卻發(fā)現(xiàn)漆膜毫無(wú)變化，沒(méi)有出現(xiàn)任何剝落的跡象。這說(shuō)明油漆脫落與機(jī)加工過(guò)程的皂化液的浸泡無(wú)關(guān)，只是機(jī)加工過(guò)程需與泵殼長(zhǎng)時(shí)間近距離接觸，此時(shí)更容易察覺(jué)油漆脫落。

5.焊接防飛濺劑的影響

進(jìn)一步往上追溯工藝流程，在泵殼噴漆前的噴砂過(guò)程發(fā)現(xiàn)了局部存在深色的油狀附著物。這些附著物只在焊縫附近存在，而油漆脫落也只在焊縫附近存在，兩者的發(fā)生區(qū)域高度重疊。

那么，這些附著物是什么呢，是如何產(chǎn)生的？進(jìn)一步調(diào)查上道焊接工序，查明了這些附著物的由來(lái)。

以前泵殼的生產(chǎn)流程為：

下料→焊接→退火→整體噴砂→噴底漆→焊縫整改→補(bǔ)底漆

近期進(jìn)行了工藝調(diào)整，優(yōu)化后的泵殼的生產(chǎn)流程為：

下料→焊接→退火→焊縫預(yù)噴砂→焊縫整改→整體噴砂→噴底漆

在優(yōu)化后的流程中，新加入焊縫預(yù)噴砂工序。目的是對(duì)焊縫進(jìn)行徹底的清理，充分暴露焊接缺陷，并提前整改焊縫缺陷。以避免噴漆后才發(fā)現(xiàn)焊縫缺陷，此時(shí)整改焊縫時(shí)會(huì)燒壞漆膜，整改后還需補(bǔ)漆，增加成本且降低質(zhì)量。

在焊接或整改焊縫時(shí)，為避免焊接飛濺，焊工通常會(huì)在焊縫周邊區(qū)域噴涂防飛濺劑[1]。在以前，焊接后會(huì)進(jìn)行退火處理，高溫將防飛濺劑燒掉，再噴砂后無(wú)殘留，對(duì)噴漆無(wú)影響。后期焊縫整改時(shí)，因?yàn)楫a(chǎn)品已經(jīng)噴漆，漆膜上不容易產(chǎn)生飛濺，因此整改時(shí)未使用防飛濺劑。

而現(xiàn)在，熱處理依然可以燒掉整體焊接時(shí)使用的防飛濺劑。但是后期焊縫整改時(shí)，因?yàn)楹缚p已經(jīng)局部噴砂，光潔裸露的鋼材特別容易產(chǎn)生焊接飛濺。因此焊工在進(jìn)行焊縫整改時(shí)普遍使用防飛濺劑。補(bǔ)焊后不再退火直接進(jìn)入整體噴砂環(huán)節(jié)，而噴砂工在整體噴砂時(shí)又未對(duì)防飛濺劑進(jìn)行清洗，導(dǎo)致噴砂后防飛濺劑依舊保留在整改區(qū)域，進(jìn)而可能對(duì)噴漆造成影響。

為了驗(yàn)證防飛濺劑是否真的能影響油漆的附著力，技術(shù)人員制作了噴砂后的鋼板試樣，一邊噴上防飛濺劑，一邊不噴作為對(duì)照組。試驗(yàn)結(jié)果清晰的顯示，噴涂防飛濺劑的部位油漆附著力極差，壓縮空氣都能直接將漆膜吹飛。

從防飛濺劑的工作原理也能解釋為何會(huì)導(dǎo)致油漆脫落。防飛濺劑表面張力小，滲透能力強(qiáng)，能在鋼材表面形成一層薄膜對(duì)焊接飛濺造成阻隔。但是也正是由于它表面張力小的特性，在阻止焊接飛濺形成的同時(shí)，也能阻止漆膜附著。

三、解決措施

搞清楚油漆脫落的原因，接下來(lái)根據(jù)產(chǎn)品所處的生產(chǎn)階段，制定了對(duì)應(yīng)的解決措施。

1.未焊接產(chǎn)品

要求補(bǔ)焊時(shí)停用防飛濺劑，采用其它方式消除焊接飛濺。

2.已焊接產(chǎn)品

目前使用的防飛濺劑為水基產(chǎn)品，對(duì)于已使用防飛濺劑整改焊縫，但還未噴漆的產(chǎn)品，立即使用清水對(duì)防飛濺劑噴涂區(qū)域進(jìn)行刷洗，并重新噴砂[2]。

3.已噴漆產(chǎn)品

噴漆產(chǎn)品，對(duì)可能發(fā)生補(bǔ)焊的區(qū)域整體嘗試鏟除漆膜，將附著不良的漆膜鏟除后，使用清水對(duì)油漆剝落區(qū)域進(jìn)行刷洗，最后打磨補(bǔ)漆。

按上述方法執(zhí)行后，泵殼再無(wú)漆膜脫落的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)泵殼生產(chǎn)流程的排查，找到補(bǔ)焊時(shí)防飛濺劑的使用是導(dǎo)致漆膜脫落的原因，針對(duì)這種情況，要求補(bǔ)焊時(shí)停用防飛濺劑，從而切斷污染源，順利解決漆膜脫落問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張官浩.小型鋼制輪轂靜電噴粉涂層異常脫落的處理[J].涂層與防護(hù)，2021，42（4）：38-432

[2] 戚嚴(yán).鐵路貨車涂層剝落原因調(diào)查與分析[J].現(xiàn)代涂裝.2015，18（2）：47-499FAD9A66-5A40-423C-B7E3-04AAF7799B0A