客车原材料前处理工艺浅析

丁延军，贾小平

（安徽安凯汽车股份有限公司，安徽 合肥 230000）

随着客车车身电泳的普及，国家环保要求的不断提高，以及人们对改善工作环境持续追求，客车同行越来越深刻体会到原材料前处理这个前道工序对产品品质提升和整个产品制作过程中污染物排放治理影响更加深远，意义更加突出。[2]

客车原材料前处理通常采用的工艺为酸洗磷化，是针对碳钢板材和管材，其目的在于清除原材料表面的保护油脂膜和锈蚀。[1]重油污去除后即使及时使用，从下料到整车骨架电泳周期较长，难免不会锈蚀，故必须考虑具备存储防锈能力。目前有效的工艺为酸洗磷化后增加了浸油工序，这里所指的油是一种水性油，油膜薄，易处理，可通过调节化学成分比例满足物料存储周期（通常为1个月之内）。

客车原材料前处理在整个客车制作工艺流程中位置主要分为两种：一种是原材料前处理后进行下料，另一种是原材料下料后进行前处理，两种工艺各有利弊。第一种工艺前处理过程中管材采用水平放置，板材采用侧立放置，为保证管材和板材表面清洁无死角，原材料来料后需人工进行割开。这种工艺便于集中处理，工位器具等相关配置统一规范，但需要槽体大、槽液多，前期投入和后期维护成本高。另外这种工艺下料后端面无防锈油，易锈蚀，国内主要客车厂普遍采用该方式。第二种工艺，下料后分解并装入专用工装，管材采用竖立放置，板材需隔开。这种工艺需要的槽体小、槽液少，整体投资成本低，且不存在材料端面裸露现象，国外一般采用这种方式。

原材料前处理的工艺流程可根据自身需求进行规划，包括原材料来件的原始状态，生产存放周期，以及当地的环保政策。考虑到国内原材料的状态，国内主流客车厂原材料前处理的主要流程为（可适当增减）：预处理—预脱脂—脱脂—水洗1—强酸1—强酸2—水洗2—水洗3—弱酸洗—水洗4—中和—水洗 5—表调—磷化—水洗 6—纯水洗—浸油—烘干—工件下线，其中浸油可根据需要存放的时间调整化学液成分比例，强酸主要采用盐酸，弱酸采用的是游离酸。[3]但国外就有所不同，例如德国凯斯鲍尔公司受到当地严格的环保限制以及德国自身材料良好，所以采用的工艺流程为：脱脂—脱脂—脱脂—水洗—水洗—酸洗—酸洗—水洗—水洗—表调—磷化—水洗—钝化，其中酸类全部采用磷酸，相对强度要弱些。这里要强调的是德国原材料处理前本身清洁度很高。

客车原材料前处理有助于提升产品品质。尤其是随着技术的进步，一些高端设备已走进客车行业，走进各个工序，随之而来对材料清洁度也提出苛刻的条件。在技术创新突破过程中，原材料下料方式已经发生了翻天覆地的变化，从原始的冲压到等离子切割，再到大功率激光切割，精度在不断提升的同时，废料在不断减少。以此同时横向也在发展，原来激光切割只应用于板材下料，后来逐渐扩展到圆管激光下料，而现今已经发展到矩形管激光下料。高科技的引进催促着原材料的不断进步，不仅是原材料本身的精度，也包括了表面清洁度。原材料表面的清洁度直接会影响激光切割效果，包括表面油脂和锈蚀，严重时会导致切割出现流渣和切割不透。影响客车焊接主要分为两部分：一部分是管材和板材相互或同类之间采用的CO2保护焊；另一部分就是蒙皮焊接，包括内外蒙皮焊接，即将镀锌板或冷轧板用单面电阻焊焊接到车身骨架上。通常情况下锈蚀比油脂对CO2保护焊影响更大一些，因为一旦焊接起弧油脂会高温燃烧，故对焊接影响小。目前如原材料如不进行前处理就必须用打磨机去除锈蚀。然而蒙皮焊接就不同了，无论是锈蚀还是油脂对蒙皮电阻焊影响很大，焊接过程中出现的炸裂均是清理不到位所导致的，这种现象极有可能导致点焊焊接不实，带来蒙皮脱落隐患。针对蒙皮电阻焊，现不进行原材料前处理的厂家都会在焊装生产线蒙皮焊接前预留一个工位专门进行清洁，包括打磨和清洗剂擦拭，以确保蒙皮的顺利焊接。电泳线目前在客车厂已经得到广泛应用，众所周知电泳前面工序主要是对车身清洁，包括除油除锈、高压喷淋，均是意在减轻电泳前处理线的压力，确保车身电泳前的清洁度，从而保证电泳质量。原材料前处理最大作用就是减轻电泳前处理线压力，从而保证电泳效果。电泳前处理线主要包括脱脂和磷化，这种配置对轻度锈蚀有一定作用，但锈蚀过大就无能为力了。如果原材料表面油脂过多，脱脂槽压力很大，需要频繁换槽液，槽内油脂过多，前处理过程中还会随车身带入其他槽内，污染其他槽液。以上无论是锈蚀，还是油脂清除不干净都会导致电泳缺陷的产生，防腐性能就会下降。原材料前处理可帮助电泳解决两大难题，第一去除矩形管内壁油脂，第二矩形管表面重锈。，其重要性不言而喻。

随着社会的发展，环保意识在增强，国家环保要求也在不断提升，职业健康得到高度重视。环保投资在厂房建设过程中所占的比例越来越高。焊接废气治理一直困扰着客车企业，传统的排烟方式都是顶部安装轴流风机，但效果不明显。焊接烟雾主要是固体悬浮物，悬浮在厂房中间。后来逐渐演变为强制排风，即顶部或侧部安装多台大功率风机，通过强制排风，车间厂房门进风从而形成气流拉动烟尘排除。但目前这种方式也被取缔，环保要求所有焊接烟尘不得直排，要求过滤收集后排放。焊接烟尘主要形成原因就是焊接过程中原材料表面的油脂在高温下不完全燃烧形成的，那么无论是为满足环保要求，还是为工人的身体健康，源头控制自然是最佳方式，那么原材料前处理便是最佳方法。原材料前处理对电泳的影响是最大，客车电泳一般为整车浸入，然而与乘用车不同的是由于整车体型庞大整体在电泳线翻转角度小，兜液严重。这样一来，如果电泳前处理线压力过大，会影响整体电泳线的污染。如果原材料未进行前处理，那么整体电泳线倒槽频次增加。不仅需要建设更大污水排放周转池，也要加大污水处理能力。

客车原材料前处理投入注意事项。为彻底清除原材料表面的锈蚀，原材料前处理一般都采用强酸处理，这一点必须得到当地环保部门的认可，或者通过有效的治理措施满足环评要求，包括废气排放和废渣、废液的处理排放，这一点必须高度重视，否则影响投产。其次由于原材料有强酸的特殊性质，酸气具有强腐蚀性，故厂房建设必须充分考虑结构，包括建筑的设计机构、设备的防腐性能、厂房排风等。

原材料前处理作为客车制造的第一道工序，虽然投资大，但是长远来看对产品质量提升，后期环保治理，人员职业健康都有积极作用，是值得推广的。但在投资前期一定要根据材料来料质量，物料存储周期，当地环保要求选择不同的工艺流程和前处理材料。

[1] 夏海明,李祥松.钢材的防锈和除锈技术及其应用[J].全面腐蚀控制.2016.(2).

[2] 赵彦浩.客车零部件超声波酸洗磷化工艺及其产生的废弃物处理[J].客车技术与研究.2008(6).

[3] 晁兵,陆东方.钢材的酸洗磷化[J].涂装与电镀,2009.06.