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涂装工艺 COATING PROCESS基于客车整车电泳之后轮罩部位的防腐工艺研究及应用杨海涛,张磊，许震，王伟，杨志，张根（中通客车股份有限公司工艺研究院，山东聊城 252024）Research and Application of Anticorrosion Technologyfor Wheelhouse Parts of Passenger Cars afterElectrophoresis摘要：针对客车轮罩结构、材质、涂漆工艺、电泳不良、阻尼胶喷涂及施工不当问题进行防腐方面工艺探究，并分别制定改善措施。通过采用整体冲压件或铝制活动式结构轮罩；根据需要选用镀锌板、铝板、玻璃钢、橡胶塑料等材质材料；由原来总装车间焊接电泳挡泥板，优化为制焊车间焊接挡泥板进行电泳；改善电泳气室及电泳漆膜厚度不达标问题；轮罩部位阻尼胶由原来总装施工，优化调整为涂装喷涂，选用防腐性能更佳的阻尼胶材料，并配备专用车辆升降装置；规范改善密封不严及电泳孔处理不当问题。这些措施使轮罩部位耐腐蚀能力水平得到有效提升，提高了公司产品在市场上的竞争力，并为其他部件防腐质量改善提供一定的参考思路。关键词：轮罩部位；防腐；腐蚀；整车电泳中图分类号：TQ639文献标识码：A文章编号：2096-8639(2023)10-0016-06Yang Haitao,Zhang Lei,Xu Zhen,Wang Wei,Yang Zhi,Zhang Gen(Technology Research Institute of Zhongtong Bus Co.,Ltd.,Liaocheng,Shandong 252024,China)Abstract:This article focuses on the anticorrosion technology research of passenger car wheelcover structure,material,painting process,poor electrophoresis,damping adhesive spraying,andimproper construction issues,and develops improvement measures separately:using integralstamped parts or aluminum movable structure wheel housings;selecting materials such as galvanizedsheet,aluminum sheet,fiberglass,rubber plastic,etc.as needed;optimizing from the originalassembly workshop welding electrophoretic mudguards to the welding workshop welding mudguardsfor electrophoretic testing;improving the issue of unsatisfactory electrophoretic chamber andelectrophoretic film thickness;optimizing from the original final assembly construction using dampingglue to spraying process,and selecting better anticorrosive and damping material equipped withspecial lifting device.These measures have effectively improved the corrosion resistance level ofthe wheel housing area,enhanced the competitiveness of the companys products in the market,and provided referential guide for improvement of other anticorrosion quality.Keywords：wheel cover area;anticorrosion;corrosion;whole vehicle electrophoresis涂层与防护第44卷第10期2023年10月Vol.44 No.10Oct.2023COATING AND PROTECTION16涂装工艺 COATING PROCESS0 引言随着客车行业的竞争愈加激烈，客户对车辆的耐腐蚀性能要求越来越高1。而客车蒙皮、骨架等一些部件为金属材质，在使用过程中会不可避免地产生腐蚀问题2，腐蚀问题既能直接影响客车的使用寿命，也能直接影响到客车的外观质量3。目前客车行业主流企业均采用整车电泳工艺，整车防腐性能明显得到提升，但车身仍存在一些腐蚀问题。如何避免客车产生腐蚀问题也一直是客车行业在坚持不懈研究解决的课题4。客车轮罩部位是客车防腐的关键部位。车辆在运行的过程中，轮罩部位的涂层易受到石击损伤，尤其在高寒区域化雪盐水或沿海高温高湿的状况下，如果轮罩部位的结构存在设计不当或者密封施工不当等因素，轮罩部位极易产生腐蚀质量问题5。轮罩腐蚀问题不仅会引起客户抱怨，影响产品品质及销售6，还会产生较高的售后返修成本。结合某客车公司实施整车电泳之后对客车轮罩部位的防腐方面工艺研究，分别对客车轮罩结构、材质、涂漆工艺、电泳不良、阻尼胶喷涂、施工不当 6 种锈蚀因素进行分析，并分别制定改善方案。1 轮罩部位结构1.1结构类型概况结合涂装车间施工时的轮罩结构，从轮罩外部结构及上部结构的状况，整理归纳大致分为 3 类结构类型，具体见表1。从表1可以看出，结构1轮罩外部为蒙皮或蒙皮+圈梁固定方式结构，轮罩上部为型钢骨架未封板敞口结构，密封隔音降噪效果最差；结构 2 轮罩上部为型钢骨架+封板或压件+加强筋结构，密封隔音降噪效果优于结构1；轮罩结构3为双层蒙皮、压件或密封结构，密封隔音降噪效果最好，对防腐处理也提出更高的要求，也是今后发展的方向。轮罩结构类型结构1结构2结构3轮罩外部结构蒙皮+圈梁或蒙皮+型钢骨架结构（图1b）同结构1结构两层蒙皮+圈梁固定方式结构（图1c）或两层压件结构轮罩上部结构型钢骨架上部未封板敞口（图1a）型钢骨架+封板结构、压件+加强筋结构封板+型钢骨架+发泡双层密封结构（图1d）；双层压件结构优劣密封隔音降噪效果相对最差密封隔音降噪效果较好密封隔音降噪效果最好备 注早期的中客车型通常采用该结构，目前采用该种结构车型越来越少圈梁、骨架电泳孔及贴合缝隙处理是关键，处理不当易产生锈蚀隐患质量问题多用于公交及隔音降噪较高端车型，为保证防腐质量，对轮罩腔体内电泳漆膜及缝隙密封处理要求相对更高表1 客车轮罩结构类型分类Tab.1 Classification of passenger car wheel cover structures（a）（b）（c）（d）图 1 轮罩结构类型分类Fig.1 Classification of wheel cover structures1.2结构优化提高轮罩结构的通用性，采用整体冲压件轮罩，减少板材搭接焊缝及打胶密封处理；还可采用铝制或其他材质的活动式轮罩，方便检修维护及密封施工处理。2 轮罩部位材质2.1材质状况分析客车轮罩部位蒙皮、封板、挡泥板及型钢均为铁质材质，铁易与空气中的氧气、水等物质发生作用，通杨海涛，等：基于客车整车电泳之后轮罩部位的防腐工艺研究及应用17涂装工艺 COATING PROCESS过发生复杂的化学反应过程，生成铁的化合物（氧化铁）7，产生生锈。与镀锌板及铝板材质相比，铁质冷板材质耐腐蚀性能明显处于劣势，如果轮罩部位的涂层完整性破损或密封施工不严，易产生腐蚀质量问题。2.2优化板材材质轮罩部位的蒙皮、轮罩封板及挡泥板板材质，根据需要尽可能选用非钝化的热镀锌钢板8、铝板、玻璃钢、橡胶塑料等惰性耐腐蚀材质材料9。3轮罩部位涂漆工艺3.1涂漆工艺发展阶段概况通常金属构件防护采用涂漆等方式，以避免与空气或水分等侵蚀性粒子直接接触发生腐蚀10。以某客车公司轮罩部位的防护涂漆工艺为例，阐述 4 个阶段的涂漆工艺，具体见表2。由表 2 可知，轮罩部位前处理工艺由手工除油逐步发展为脱脂磷化工艺；涂漆方式由单组分环氧底漆+醇酸黑漆，逐步发展为整车电泳工艺。前处理及涂漆工艺明显提升防腐质量，但仍存在不足之处，挡泥板按附件方式随钣金车电泳处理，防腐性能有待改善。涂漆经历阶段第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段板材及型钢前处理方式手工除油板材脱脂磷化处理(见图2b)、型钢喷砂处理(见图2c)脱脂磷化脱脂磷化涂漆工艺板材及型钢以附件施工方式，喷涂单组分环氧底漆（图2a）；制焊车辆进涂装后再喷涂醇酸黑漆工艺板材及型钢以附件施工方式，喷涂单组分环氧底漆；制焊车辆进涂装后喷涂醇酸黑漆工艺板材及型钢以附件施工方式，喷涂单组分环氧底漆；制焊车辆进涂装后喷涂底面二合一环氧黑漆工艺钣金车整车电泳(见图2d)，但挡泥板按附件方式随钣金车电泳处理优劣施工效率差，轮罩防腐质量保证能力较差底层处理质量较原来有一定改观轮罩防腐质量有较大提升轮罩防腐质量有了质的改观，但挡泥板防腐性能有待改善表2客车轮罩部位涂漆工艺Tab.2 Painting process for passenger car wheel cover（a）（b）（c）（d）图2轮罩部位涂漆工艺Figure 2 Painting process for wheel cover3.2轮罩挡泥板改善前工艺流程客车轮罩挡泥板主要作用为挡住泥沙与雨水，又能起到阻止飞起的石子划伤底盘及漆面作用，分为前挡泥板及后挡泥板，通常轮罩挡泥板工艺流程见图3。如图 3 所示，轮罩挡泥板电泳是按附件随钣金车图3 优化前的轮罩挡泥板工艺流程Fig.3 Process flow of wheel cover mudguard before optimization吊挂或装框方式进行电泳处理，总装装配底盘后再焊接挡泥板及对焊缝处涂刷黑漆处理（见图 5a），导致焊接部位的电泳漆膜受到了损伤，电泳漆膜防腐性能降低。同时，挡泥板焊接部位的贴合内面无法涂刷黑杨海涛，等：基于客车整车电泳之后轮罩部位的防腐工艺研究及应用18涂装工艺 COATING PROCESS漆处理，焊缝处易存在密封不严的问题，轮罩部位经常处在盐水侵蚀或潮湿的状况下，导致挡泥板焊缝部位产生锈蚀脱落质量问题。图4优化后的轮罩挡泥板工艺流程Fig.4 Optimized process flow of wheel cover mudguard3.3轮罩挡泥板优化后工艺流程由图 4 可知，轮罩挡泥板焊接施工由原来总装后焊接施工，优化调整为在制焊车间的钣金车轮罩部位进行焊接施工，钣金车车辆整车电泳后（见图 5b），再对挡泥板焊缝处打密封胶及喷涂阻尼胶处理，之前电泳漆膜焊接存在损伤等问题得到了明显改善，轮罩挡泥板焊缝处的防腐性能得到有效提升。（a)总装加焊电泳的挡泥板（b)制焊加焊挡泥板后电泳图5 轮罩挡泥板工艺流程改善前后对比Fig.5 Comparison of process flow of wheel covermudguard before and after improvement4轮罩部位电泳不良4.1问题概况电泳涂层是车身最重要的防腐涂层11，而存在的电泳不良问题对轮罩部位的耐腐蚀性能影响较大12。轮罩电泳不良主要表现为电泳气室问题及电泳漆膜厚度不达标问题。4.1.1电泳气室问题气室问题表现为：客车进入槽体时，腔体、压件轮罩等结构易存在一些排气不良部位，导致空气积存。气体流向问题区域的最高点部位并滞留，隔绝了车身钣金表面与电泳槽液的直接接触，使问题部位不能有效处理，导致电泳外观出现不良锈蚀（见图6a）13。客车电泳气室问题产生的主要原因是与电泳输送方式有关，而乘用车最先进的全旋反向浸渍输送、多功能穿梭电泳输送方式，能够有效解决电泳气室问题。某客车公司采用的电泳输送方式为智能双轨输送，因受客车质量、长度、车辆入及出槽角度安全等因素的影响，客车电泳气室问题难以通过电泳输送方式解决。4.1.2电泳漆膜厚度不达标汽车电泳膜厚标准：通常电泳车身外表面的膜厚要求 15 m 以上，内表面的膜厚要求 12 m 以上，内腔膜部位的膜厚要求 810 m14。轮罩部位的电泳漆膜易产生不均匀及厚度不达标问题，从而导致轮罩部位耐腐蚀性能降低。尤其板材搭接缝隙较小等区域的电泳漆膜较薄甚至不能成膜，防腐能力弱，接触水汽极易发生锈蚀。4.2 问题改善（1）客车电泳输送方式制约着电泳气室问题的改善，但可通过对产生气室的因素进行分析，调整焊装工艺，合理设计工艺孔距离及开孔大小，例如通过增开电泳孔方式，较好地解决轮罩压件电泳气室问题（见图6b）。（2）通过调整电压、通电方式、槽液温度、槽液参数、阳极分布等方式，有效起到改善电泳漆膜厚度不达标的问题。（3）也可通过合理设计排气、进液、排液及搭接缝部位的结构，使轮罩部位的内腔表面能够与电泳液进行充分接触，同时液体能够及时充分排出，从而保证电泳漆膜防腐质量。（4）还可采用高泳透力的电泳漆，通过提高焊缝、内腔等部位电泳上漆的能力，进一步提高电泳漆膜的厚度和均匀性。5 轮罩部位阻尼胶喷涂5.1轮罩阻尼胶喷涂概况轮罩部位通常采取喷涂阻尼胶处理，主要起到防杨海涛，等：基于客车整车电泳之后轮罩部位的防腐工艺研究及应用19涂装工艺 COATING PROCESS腐蚀、抗石击及阻尼减震作用。某公司总装下线喷涂阻尼胶的原因：（1）挡泥板在总装后加焊需补喷阻尼胶处理（2）原来涂装车间无专用喷胶室，涂装车及撬距地面近且空间狭小，难以保证喷胶质量。总装下线之后在喷胶室地沟喷涂阻尼胶（含轮罩部位），施工方便，但也存在典型不足之处：（1）车辆路试及运行过程中，喷胶前轮罩表面易残存灰尘、泥渣、水渍等杂质，影响阻尼胶与底层的层间附着力，易导致阻尼胶产生脱落、开裂等质量问题；（2）喷胶后轮罩表面在下雨天气，尤其冬季气温低环境状况下，轮胎易甩水，致使轮罩部位未干燥的阻尼胶涂层易受到冲涮破坏（见图 7a），增加整改工作量及材料用量，如遗漏流入市场，影响防腐质量。（a）优化前（b）优化后图7 轮罩阻尼胶施工优化改善前后对比Fig.7 Comparison of wheel cover damping adhesivebefore and after optimization5.2轮罩部位阻尼胶施工优化（1）优化阻尼胶工艺将原来总装车辆下线后阻尼胶喷涂施工工艺，优化为涂装车轮罩内缝隙处打密封胶后再喷涂阻尼胶工艺(见图7b)，阻尼胶随涂装车烘烤干燥，解决了原来轮罩部位因底层清洁、甩水因素导致的阻尼胶防腐质量问题。（2）阻尼胶材料使用针对来自沿海、高湿、高寒的订单以及出口车辆订单，轮罩部位喷涂抗石击性更强、耐水性及耐盐雾性更优异、防腐性能更佳的“底盘装甲”或“弹性阻尼胶”材料。（3）施工质量保障方面涂装车间设置专用喷胶工位、喷胶室（见图 8a），喷胶室内配备专用车辆升降装置（见图 8b），原来涂装车间车身与撬及地面空间狭小难以保证喷胶质量的问题得到解决。（a）喷胶工位及喷胶室（b）专用车辆升降装置图8 涂装阻尼胶施工保障措施Fig.8 Protection measure during coating dampingadhesive6 轮罩部位施工不当问题6.1问题概况结合现场轮罩部位防腐排查情况，主要存在轮罩密封不严及电泳孔处理不当问题，影响及制约着轮罩部位防腐质量的改善。6.1.1密封不严问题排查轮罩部位存在的一些密封不严问题，如封板缝隙较大难打胶密封（见图 9a）、板材接缝或板材与型钢缝隙打胶不严、穿线孔未封堵(见图 9b)、加固板与压件贴合缝未打胶(见图9c)、电泳孔漏堵及粘贴堵孔片粘贴不严等其他密封不严问题。车辆运行过程之中轮胎易产生甩水，致使密封不严部位进水、积水及淤积泥土受潮，经常处在高湿或高盐状况下，久而久之防腐材料失效9，导致轮罩部位极易产生锈蚀质量问题。6.1.2电泳孔处理不当问题轮罩部位型钢端部电泳孔漏开及型钢电泳孔方向错误(见图 9d)，型钢内腔易产生电泳积液及电泳不良问题，及其他轮罩腔部下端部电泳孔封堵严密，且腔部上部密封不严。车辆运行过程中轮胎甩水，致使（a)改善前电泳不良锈蚀（b)改善后电泳漆膜完好图6电泳气室问题改善前后对比Fig.6 Comparison of electrophoresis chamber problemsbefore and after improvement杨海涛，等：基于客车整车电泳之后轮罩部位的防腐工艺研究及应用20涂装工艺 COATING PROCESS腔部产生积水存放问题，从而最终也影响轮罩部位的防腐质量。6.2问题改善针对轮罩部位存在的密封不严及电泳孔处理不当问题，采取措施隔绝腐蚀介质与金属接触，阻断金属腐蚀途径，制定相关改善方案。（1）优化封板密封，对轮罩部位的封板及圈梁等明显敞口密封不严部位，采取封板打胶密封严密处理；（2）提升打胶密封质量，规范对轮罩部位所有的缝隙打密封胶严密，有效起到密封及阻止水汽进入焊缝作用；（3）提升电泳孔密封质量，规范轮罩部位的电泳孔密封施工采取上堵下疏，贯通立梁下端部流液孔不密封；（4）反馈设计部门，从源头控制，尽可能避免轮罩部位设置穿线孔等过线孔，并对目前轮罩部位存在的穿线孔采取打胶等弥补措施密封处理；（5）规范细化控制型钢端部电泳孔开孔及带孔型钢的使用，规避型钢电泳积液、电泳不良及积水问题。7 结语本研究针对客车整车电泳后的 6 种轮罩锈蚀因素状况进行了分析，并分别制定实施了改善方案，进一步提升了轮罩部位的防腐性能，有效避免了该类问题售后返修费用的产生，增强了公司产品的市场竞争力，并为其他防腐质量改善提供一定参考思路。引起客车轮罩部位锈蚀的因素较多，提升其防腐质量须从设计结构、材质材料、施工工艺、过程施工、质量管理方面入手，实现从设计到施工环节都树立起防腐思维，才能真正有效提升轮罩部位的耐腐蚀性能。尤其针对出口车、沿海高温高湿、高寒区域的订单，更须严格按照工艺要求施工，加强施工过程的质量管控，客车轮罩部位的防腐质量才会更好地得到保障。参考文献1冯昌川，丰刚磊，宋庆源.某汽车车身耐腐蚀性试验J.腐蚀与防护，2015（4）：366-368,372.2宋华，宫金宝，于泽森.汽车防腐蚀应对措施及涂层耐腐蚀性能评价 J.汽车工艺与材料，2015（11）：21-25.3曾同新.我国客车腐蚀与防护现状及其对策分析 J.客车技术与研究，2000（2）：31-32.4蔡莹莹，冯键.浅谈客车地板防腐及密封工艺 J.客车技术，2010（4）：36-37.5 杨海涛，许震，任士伟.关于大中型公交客车轮罩部位锈蚀问题的原因分析及优化改善 J.现代涂料与涂装，2021（12）：43-45.6杨海涛.浅析客车总装下线后典型修补漆问题的优化改善 J.现代涂料与涂装，2020（10）：30-32,36.7 秦学谦，贾帅锋，李琦.浅谈涂装过程喷蜡防腐经验J.现代涂料与涂装，2021（11）：62-64.8杨海涛，高建路.浅析客车整车电泳后细节锈蚀质量问题的改善 J.汽车实用技术，2020（22）：131-136.9 吉学刚，张清山，孙晓丽.客车轮罩结构对整车防腐质量的影响 J.商用汽车，2012（2）：47-48.10 穆志超，李静静，夏渊，等.GB/T 39482.32020 涂漆和未涂漆金属试样的电化学阻抗谱（EIS）第 3 部分：从模拟电解池获得数据的处理和分析的标准解析 J.涂层与防护，2023，43（2）：16-20.11 赵安伟，肖鹏，周华，等.行李箱盖电泳气室解决验证J.现代涂料与涂装，2022（10）：67-69.12 孔繁荣，王兵，许能才，等.浅谈提高车身内腔防腐的措施 J.现代涂料与涂装，2022（4）：47-49.13 李世豪，高静.浅析车身排气性 J.现代涂料与涂装，2019（7）：67-70.14 邢汶平，钱伯容，杜安梅，等.绿色汽车涂料与涂装技术M.1版.北京：中国标准出版社，2022：188-189.（a）（b）（c）（d）图9轮罩部位施工不当问题Fig.9 Improper construction of wheel cover parts杨海涛，等：基于客车整车电泳之后轮罩部位的防腐工艺研究及应用21