关键词：动车组；涂料；标准
引言
伴随着高速动车组综合技术性能的提高，对列车的美观性、防腐性也提出了更高的要求，涂料体系的性能将迎接新的挑战。目前高速动车组的涂装多选用国外公司的涂料，其成功经验是基于特定的运营环境，由于国内运行区间的温湿跨度大，环境、气候条件复杂，为了适应国内高速动车组发展的需要，与之相配套的高性能涂料技术须尽快自主。高速动车组涂料体系除了保证与铝合金良好的附着力和防腐性外，其硬度、光泽、耐介质性、防污性、装饰性、高速下的减震和耐候性必须具有优于常规涂料的性能，而涂料的耐风沙、耐污染和修补性能将接受更严峻的考验。
1国内现用涂料标准
当前我国铁道行业标准中涉及轨道车辆涂料的标实际应用于客车的就是TB/T2260和TB/T2393标准，TB/T2260对普通铁路客车防锈涂料和涂膜性能参数做了相应的技术要求和规范；TB/T2393对普通铁路客车面漆、中涂漆、腻子和涂膜性能参数做了相应的技术要求和规范。
2动车组涂料相关因素
2.1车体结构材料发生变化
动车组车体多采用铝合金挤压型材焊接而成，少数也有用不锈钢材质的，但速度为300km/h及以上的车辆均采用铝合金材料；铁路客车和机车车体材料多使用低合金钢（耐大气腐蚀钢），为框架加蒙皮结构。由于车体所用材料不同，涂料保护的对象也不一样，这就造成了性能要求上的差别。底漆中防锈颜料的选择是基材保护的重要因素，铁和铝是完全不同的2种金属材料，化学性质不同，其保护用的缓蚀剂也不一样。而底漆在这2种基材上的失效机理也是不同的，就外观表现来说，钢铁材料表面防锈底漆的失效主要表现形式为生锈，而铝表面则多表现为起泡，因此在防锈底漆的选择上应该有针对性。
2.2耐磨性
高速列车运行速度为200～400km/h，运行区间跨度广，温度、湿度等环境因素复杂，部分地区风砂污染严重，需要考虑高速运行时漆膜的耐磨强度。这不仅仅是提高漆膜硬度的问题，涂料体系必须要有足够的韧性。高速列车在隧道入口和出口处，由于气压变化而导致车辆形变，因此研制的涂料必须要适应这一变化。面漆配方设计时软、硬树脂合理搭配是基础，固化剂的筛选也是保证面漆质量的关键技术之一。此外助剂作用也是不可忽视的，加入含硅类流平剂，不但可提高漆膜流平性能、增加光泽，还能增加漆膜表面的光滑性，提高了漆膜抗划伤性能。
2.3运行速度
我国高速动车组通常的运行速度为250km/h，设计时速已达380km/h。目前，我国高速铁路动车组在客运专线上的最高运行速度为300~330km/h，在既有线上的最高运行速度为200~250km/h，25型客车的最高运行速度一般为160km/h。随着列车运行速度的提高，车体外部所受的风压将增大，隧道内会车时风压更大，从而对车体结构强度提出了更高要求。相对既有铁路客车，由于动车组速度较高，车体外表面受到空气中杂物冲击的强度更大，相应的磨损情况也会更严重，造成车体外表面面漆涂层破损，装饰和保护性下降。因此，动车组涂料应有较高的抗碎石冲击性能，但由于我国铁路尚无这类适用于车辆的试验方法，因此无法对涂层的抗石击性能预先做出评价。
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2.4高低温循环交变试验
标准中规定了完涂层体系的高低温循环交变试验方法，重点是模拟铁路车辆运用时在不同气候条件下的急速变化过程，考查涂层在极端高、低温循环交变条件下的劣化情况。试验中的涂膜样板经历了从80℃到?40℃的循环交变过程，除在极限温度点稳定状态停留4h外，对升、降过程的变温速率也有规定(设定值为2℃/min)，以保证试验的重现性；除此之外还要求在连续进行60周期试验后再次对涂层的附着力(包括拉开法附着力和X-切割试验)等进行检验，这在一定程度上代表了经数年应用后车体外表面或其他配套涂层体系的状况。
2.5涂料喷涂
1）底漆高压无气喷涂效率高、漆雾飞散少，涂料中无压缩空气、油水等杂质，被喷涂的涂料渗透性强，1次喷涂可得到较厚的漆膜。底漆喷涂要求1次成膜厚，因此采用40∶1的高压无气喷涂机喷涂工艺，涂料黏度控制在40～50s，干膜厚度达到60μm以上。2）中涂漆中涂漆要求成膜厚，漆膜外观高于底漆，采用30∶1空气辅助高压无气喷涂工艺，“湿碰湿”喷涂2道，干膜厚度达到50μm以上。3）面漆面漆需具有最佳的涂膜外观，表面丰满、平整、光滑，空气喷涂可以获得平整光滑的漆膜，达到最好的装饰效果。结合动车组车体喷涂面积较大，一次用漆量大的特点，采用隔膜泵喷涂工艺，“湿碰湿”喷涂2道，干膜厚度达到30μm以上。
2.6涂料标准
在我国引进动车组技术时，对动车组的试验多采用DIN、ASTM、JIS、NF和ISO等国际或国外标准中的相关试验方法。此前，我国对于车辆的试验基本采用我国的铁道国家标准和铁道行业标准。在铁道国家标准中，有些试验方法则采用或修改采用了国际标准。由于国内外各种标准体系存在差别，造成对产品性能的表述不同，检验方法也不一致，甚至会造成质量管理上的混乱。在车辆涂料与涂装方面，我国现有的铁道行业标准主要针对普速车辆，其测试方法主要参考我国相关的国家标准。国家标准对于涂装的要求立足于实验室，一方面，漆膜相对较薄，一般每道漆的干膜厚度为（23±3）μm，对于漆膜厚度要求较高的盐雾等试验用样板，采用2道成膜；另一方面，在涂装工艺上，较多应用自然干燥法。现场实际涂装车辆时，每道漆膜的干膜厚度多在60μm左右，一次成膜，且采用加温干燥法。虽然采用铁道行业标准评价动车组涂料与涂装还不很理想，但仍有参考价值，对产品质量的控制起到积极作用。10年前，铁路客车或机车的车体涂装多采用单色面漆做为面层装饰，因此，制定TB/T2393—2001时只涉及这类涂料。目前“底色+罩光清漆”面层涂装方式已被广泛采用，由于标准的缺失，只能参照单色面漆的技术要求进行测试和评价。
2.7功能涂料应用
一般谈到轨道车辆用涂料时，主要涉及车体外表面，实际上车体内侧除防锈底漆外，还使用了一种功能性涂料—阻尼涂料。由于车速的提高，车体振动、噪声均会显著增加，除结构减振外，阻尼涂料起到了重要的作用。TB/T2932是针对普通客车和机车的，应用于动车组应考虑相关指标的调整。除了上述涂料产品外，动车组列车上还有其他一些涂料，如内装涂料、转向架构架用涂料等，随着各地动车段的陆续投产，修理和维护工作也需要大量的涂料，相应涂料的标准就成为产品采购、施工和质量控制的依据。在可能的情况下，也应尽快制订这些涂料的相关标准。
结语
伴随着高速铁路动车组技术的引进、消化、吸收、再创新和大量生产,车辆配套涂料及涂装技术已应用多年,考虑到高速动车组与普速车辆的不同特点,建议尽快制定车体涂料及涂装技术标准,以满足动车组生产和质量管理的要求。此外，随着各地动车段的陆续投产，应着手准备内装涂料、转向架构架用涂料等标准的制定工作，为产品采购、施工和质量控制提供依据。
参考文献
［1］杨松柏．新中国铁路用涂料60年的发展历程［J］．中国涂料，2009（增刊）：100-103．
［2］杨松柏．铁路客车用双组份涂料涂装系现状［J］．中国涂料，2003（2）：4-6．
［3］杨松柏，周凯．铁道行业用涂料体系及相关标准［J］．涂料工业，2001（11）：19-24
论文作者: 赵爽
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/28
标签：涂料论文; 车组论文; 车体论文; 漆膜论文; 底漆论文; 涂装论文; 标准论文; 《科学与技术》2019年第20期论文;