采用全承載式車身結(jié)構(gòu)的客車，不僅在安全性、舒適性和可靠性方面具有突出的優(yōu)勢，而且，由于自重較輕，增加車內(nèi)乘客空間，在營運過程中能夠產(chǎn)生節(jié)油的效果，因此，我國交通部在制定營運客車等級評定標(biāo)準(zhǔn)時，將全承載技術(shù)作為大型和特大型級產(chǎn)品的準(zhǔn)入“門檻”。全承載技術(shù)是德國凱斯鮑爾公司于上個世紀(jì)50年代首創(chuàng)，也是目前客車制造的先進技術(shù)。
這種車身用多種型材的矩形管焊接成一個整體的車身骨架，讓車身和底架成為一個不帶大梁的整體，共同承擔(dān)客車所受的力，即為“全承載車身”。由于取消底盤的成型縱梁，不需要大型沖壓設(shè)備，因而全承載車身技術(shù)的應(yīng)用帶來了客車制造業(yè)的一場技術(shù)變革。
脫脂磷化噴淋工藝
全承載車身骨架采用矩形管組焊，由于管壁薄，車身骨架總成裝焊后，需要對矩形管進行內(nèi)外防蝕涂裝，因此防蝕涂層優(yōu)劣直接影響到骨架的強度和使用壽命。全承載車身可以實現(xiàn)車身總成整體脫脂磷化噴淋或浸漬前處理。骨架總成整體脫脂、磷化噴淋工藝的應(yīng)用，骨架總成表面除油干凈，生成一層磷化膜，與涂料配套使用，可以得到優(yōu)質(zhì)涂層。目前國內(nèi)客車制造企業(yè)為了改進漆前處理工藝，提高涂裝質(zhì)量、效率，大都對已建成的噴淋設(shè)備進行調(diào)試、改進，實施運行。
磷化膜能提高有機膜與金屬結(jié)構(gòu)件的結(jié)合力，增強其耐蝕性。骨架結(jié)構(gòu)件經(jīng)過磷化處理，在基體表面上環(huán)氧漆膜的附著力有明顯提高，延長產(chǎn)品的使用壽命。本文從以下幾個方面介紹單室多工序車身骨架總成整體脫脂磷化噴淋工藝的應(yīng)用。
1 工藝流程
單室多工序車身骨架整體脫脂、磷化噴淋工藝流程如下：預(yù)清理→預(yù)脫脂→脫脂→水洗→水洗→表面調(diào)整→磷化→水洗→水洗→烘干
2 工藝工序內(nèi)容
(1)預(yù)清理
清除骨架及內(nèi)蒙皮各部位氧化層、銹蝕、雜質(zhì)，防止雜質(zhì)帶入噴淋室污染脫脂、磷化液；手工擦凈噴淋屏蔽表面的油污，增強脫脂效果。
(2)預(yù)脫脂、脫脂
采用金屬表面脫脂劑加有水溶性潤濕劑配制槽液。金屬表面經(jīng)脫脂后，清除油污，為鋅系磷化打下基礎(chǔ)。因脫脂液呈堿性，潤濕劑是一種化學(xué)清洗劑，能增強脫脂效果，在噴淋工藝處理時不會產(chǎn)生泡沫。根據(jù)噴淋脫脂液充分回流到槽中時間，確定瀝干時間。預(yù)脫脂液濃度2%，時間2min；脫脂液濃度3%，時間5min。預(yù)脫脂液總堿度：8~18，游離堿度：6~8，脫脂液總堿度：9~20，游離堿度：9~12。兩個槽液溫度均設(shè)定：55~60℃。預(yù)脫脂工序可預(yù)熱工件，濕潤表面油脂，為完全脫脂創(chuàng)造條件。
(3)水洗
工藝設(shè)定脫脂后2道水洗，磷化后2道水洗。常溫，時間1~2min。脫脂后的水洗，保證骨架總成表面及其他部位殘留的脫脂液清洗干凈，防止影響磷化膜形成。磷化后的水洗，保證骨架各部位磷化膜上磷化液及雜質(zhì)完全清洗干凈。對各槽的水，分別控制堿污和酸污，及時補水和換水。
(4)表面調(diào)整
采用ZN表面調(diào)整劑是一種膠體鈦系金屬表面調(diào)整劑，槽液pH值控制為8.5~9.5，常溫，其作用能促進形成結(jié)晶致密的磷酸鹽涂層，使磷化膜形成充分完整，有效降低磷化藥品的消耗量及磷化膜重量，提高涂層的附著力。表面調(diào)整后的瀝干時間不易過長，防止金屬基體表面返黃銹失去活性。一般情況下，表調(diào)液由于消耗老化，需要定期給予更新。
(5)磷化
采用低溫磷化，溫度:35~40℃，3min；總酸度：17~22；游離酸度：0.7~1.1；氣點：2~4。槽液通過循環(huán)，定期除渣，保證磷化液的穩(wěn)定，以防槽液廢棄及堵噴嘴、管道。磷化后瀝干時間，能使磷化液充分回流到磷化槽中，防止磷化液滯留室體和管道內(nèi)流到其他槽中。
金屬表面磷化膜呈均勻灰色，不允許有黃銹，允許有輕微水跡、輕微掛灰現(xiàn)象。由于骨架是由矩形管焊接而成，焊縫氧化層多。焊縫及邊角處存在磷化膜不完整。鋅系磷化膜的附著力優(yōu)良，單一耐蝕性略差，與有機涂層結(jié)合起來耐蝕性很好。
(6)烘干
水洗后及時用轉(zhuǎn)運車將骨架總成轉(zhuǎn)入烘干室內(nèi)烘干。烘干溫度80~100℃，時間30~40min。溫度過低，時間過短都會產(chǎn)生銹蝕。骨架總成有些部件，由于結(jié)構(gòu)上的原因，容易積水。對積水部位提前鉆工藝孔排水，并采用人工擦凈相結(jié)合的方法。
脫脂磷化噴淋工藝裝備及工藝應(yīng)用
1 工藝裝備
單室多工序脫脂、磷化噴淋裝備是由兩臺室體組成。單室多工序噴淋設(shè)備主要是由室體、槽體、噴淋管路及回流系統(tǒng)、加熱控溫系統(tǒng)、過濾、除渣系統(tǒng)、加料裝置、換氣風(fēng)機、氣動往復(fù)工藝車及電控系統(tǒng)組成。關(guān)鍵部件：噴淋泵、循環(huán)攪拌泵、電動出水閥、電氣回水閥、電動排水閥、蒸汽電磁閥等。室體是由脫脂噴淋室、磷化噴淋室組成，安裝在地上。8只槽分別布置在地下坑內(nèi)。面積利用率高。設(shè)備室體用材及配套泵、閥等部件需要考慮防酸堿性。
設(shè)備配有水、壓縮空氣、蒸汽系統(tǒng)。電控柜設(shè)有水位及溫度的顯示儀表。設(shè)置聯(lián)動、手動按鈕。電氣系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)功能部位裝置的運行均有燈光顯示。設(shè)備運行，同步啟動排風(fēng)換氣、工序間排水、除渣系統(tǒng)、烘干室及廢水排污水處理系統(tǒng)。
2 工藝應(yīng)用
第一室為脫脂噴淋室。當(dāng)骨架總成進入室內(nèi)就位后，預(yù)脫脂工序啟動，程序控制將預(yù)脫脂槽出水閥門和回水閥門打開，其它各槽液的出水閥門和回水閥門則關(guān)閉。脫脂噴淋泵運行。液體經(jīng)室體內(nèi)的管道噴嘴噴向骨架總成上各個部位進行預(yù)脫脂。當(dāng)預(yù)脫脂噴淋結(jié)束，啟動噴淋管道風(fēng)機吹風(fēng)瀝水，使管道中的液體回流到預(yù)脫脂槽中。防止管道中的預(yù)脫脂余液流入下一工序脫脂槽中。脫脂工序，同上述程序依次運行。1、2道水洗工序是用水洗噴淋泵，共用室體內(nèi)的噴淋管對骨架總成進行清洗，按上述程序依次運行，直到第2道清水瀝干為止。
第二室為磷化噴淋室。當(dāng)骨架總成進入室內(nèi)就位后，表面調(diào)整工序啟動，程序控制將表調(diào)槽出水閥門和回水閥門打開，其它各槽液的出水閥門和回水閥門則關(guān)閉。表面調(diào)整噴淋泵運行。液體經(jīng)室體內(nèi)的管道噴嘴噴向骨架總成上各個部位進行表調(diào)。當(dāng)表面調(diào)整噴淋結(jié)束，噴淋管道風(fēng)機吹風(fēng)瀝水啟動，使管道中的液體回流到表面調(diào)整槽中。磷化工序(磷化噴淋泵)同上述程序依次運行。1、2道水洗工序是用水洗噴淋泵，共用噴淋管對骨架總成進行清洗，按上述程序依次運行，直到第2道清水瀝干為止。
骨架總成整體脫脂、磷化噴淋工藝過程是通過程序控制來實現(xiàn)。需要將控制的工藝時間及工藝步驟輸入可編程控制器，操作時通過聯(lián)動按鈕控制，以減輕勞動強度，準(zhǔn)確控制脫脂、水洗、表調(diào)、磷化、水洗的工序質(zhì)量。在運行過程中，骨架總成通過往復(fù)工藝車的往復(fù)擺動，使整體脫脂、磷化、水洗噴淋充分，充分發(fā)揮固定噴頭的噴淋效果。避免噴淋時，脫脂、水洗不徹底及磷化膜成膜不均勻的缺陷。
磷化液產(chǎn)生的少量沉渣，會堵塞噴頭，影響噴淋效果。定期運行除渣系統(tǒng)十分必要。通過除渣循環(huán)泵，將磷化液打到沉淀塔中進行沉淀。經(jīng)隔膜泵磷化液注入板式除渣機過濾，澄清的磷化液流回磷化槽。板式除渣機積聚的磷化渣人工處理。
須定期對于脫脂液更換。采用預(yù)脫脂液排放，脫脂液抽到預(yù)脫脂槽再利用，更換脫脂液。日常對溫度、水位、各槽工作液的工藝參數(shù)，進行測定監(jiān)控，根據(jù)工藝參數(shù)化驗結(jié)果及時補水、加料調(diào)整。水洗槽補充清水，并根據(jù)酸污、堿污化驗指標(biāo)，定期換水。每班檢查疏通噴嘴，保證噴霧暢通，實現(xiàn)噴淋效果最佳。對排除的化學(xué)工作液及清洗水經(jīng)廢水處理站處理，達標(biāo)后排放。
影響脫脂、磷化的相關(guān)因素
影響脫脂、磷化效果的相關(guān)因素有：脫脂液、磷化液的溫度偏低，會影響脫脂效果，磷化膜生成；磷化液總酸度、游離酸度高低、比值失調(diào)，會影響磷化成膜；表面調(diào)整劑更新不及時，會影響磷化成膜速度，磷化沉渣量；磷化渣噴嘴堵塞、流量不足、水洗不充分、對磷化成膜有影響。
單室多工序噴淋設(shè)備運行，骨架總成整體脫脂磷化噴淋工藝應(yīng)用，擺脫了手工漆前處理的勞動強度大、效果不佳的現(xiàn)狀。而實現(xiàn)脫脂、磷化前處理程序控制，提高了涂層的附著力和耐蝕性，明顯改善了骨架總成涂裝質(zhì)量。這種噴淋設(shè)備系統(tǒng)如在小批量運行情況，成本較高，在產(chǎn)量飽和均衡生產(chǎn)的狀況下運行，才能體現(xiàn)經(jīng)濟適用，成本最低。另外，該工藝目前還需要改進的方面如：(1)噴淋過程存有少量串液現(xiàn)象；(2)工件屏蔽表面感受機械力清洗效果較差；(3)在原材料流轉(zhuǎn)過程中控制矩形管表面油污和銹蝕程度；(4)設(shè)備各運轉(zhuǎn)部件精細維護保養(yǎng)。因此，在整體噴淋設(shè)備運行及工藝的應(yīng)用中有待持續(xù)調(diào)整改進。
（轉(zhuǎn)載）
