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摘 要：本文结合了抛丸工艺在CRH5转向架检修项目上的应用，阐述了抛丸工艺的工作原理、应用分类、总结了典型抛丸机的适用范围。通过采用合理的工艺方法，有效的解决了车轮表面油漆附着力低易脱落的问题及关键探伤零部件油漆的有效清除。
关键词：五型车检修；脱漆；抛丸工艺
1 前言
抛丸打砂是通过机械的方法把丸料（铸钢丸或白刚玉等）以很高的速度和一定的角度抛射到工件表面上，让丸料冲击工件表面，然后在机器内部通过配套吸尘器气流的清洗作用，将丸料和清理下来的杂质分别收回，并且使丸料可以再次利用的技术。以其高效性、经济性得到了广泛的推广应用。目前，抛丸工艺在转向架制造中心五型车动车组检修项目上的应用主要是有效的去除漆膜、锈蚀及增加表面粗糙度以保证漆膜附着力。所涉及的抛丸形式分别是抛丸、喷丸/喷砂。
2 抛丸形式的分类及工作原理
2.1抛丸
抛丸的原理是电动机带动叶轮体旋转，靠离心力的作用，将丸料抛向工件表面。抛丸能使工件的表面达到一定的粗糙度，使工件变得美观，改变工件的焊接应力以及去掉旧漆层。
2.2喷砂/喷丸
喷砂/喷丸都是利用高压风或压缩空气作为动力把石英砂或钢丸高速吹出去冲击工件表面达到清理的效果，但选择的介质不同，效果也不相同。由于加工过程中，工件表面没有被破坏，加工时产生的多余能量就会使工件基体的表面强化。经过喷丸处理的工件表面也为金属本色，但是由于表面为球状面，光线部分被折射掉，故工件加工为亚光效果。
2.3抛丸与喷丸/喷砂的区别
喷丸/喷砂使用高压风或压缩空气作为动力，而抛丸一般为高速旋转的飞轮将钢砂高速抛射出去。抛丸效率高，但会有死角，而喷丸/喷砂比较灵活，但动力消耗大。相比而言，喷砂比较精细，容易控制精度，但效率不及抛丸之高，适形状复杂的小型工件。抛丸比较经济实用，容易控制效率和成本，可以控制丸料的粒度来控制喷射效果，但会有死角，适用于形面单一的工件批量加工。两种工艺的选用主要取决于工件的形状的加工效率。
3 抛丸、喷丸/喷砂工艺在CRH5型车转向架检修项目上的应用及典型设备
CRH5型动车组转向架在干线长时间运营后，会出现各种形式的油漆质量问题。像是构架、摇枕大面积变色，摇枕空气簧安装座局部严重腐蚀、零部件出现不同程度的油漆脱落、锈蚀等。返厂检修的部分零部件需要进行脱漆探伤，这些问题的处理都离不开抛丸/喷砂工艺。
3.1旋转式抛丸机
CRH5型动车组转向架运营过程中在风霜雨雪、强酸性清洗液使用不当等外界因素的影响下，某些构架或摇枕出现了大面积油漆变色的情况，处理这种问题首先要使用抛丸机将油漆整体去除，然后重新喷涂底面漆。典型设备罗斯勒、青岛双星吊挂式抛丸机。吊挂式抛丸机优点：能够360度处理工件，抛丸过程全部自动化，适用于结构单一的大部件，操作便捷效率最高。缺点：不可控性高，不适用于需要局部抛丸处理的零部件。
3.2辊道式抛丸机
CRH5型车转向架等级修的一些铁质零部件需要脱漆探伤。比如抗蛇形减震器支座、砂箱支座等。辊道式抛丸机一般适用于小零部件的抛丸处理。工装筐按照网格大小不同分为四种（50X50，100X100，200X200，300X400），分别用于大小不同的工件，使用原则是：尽可能使用大网格的工装筐，但是要保证工件在任何情况下不能从网格内掉下去。优点：适用于各个表面全部需要打砂处理的小零部件，效率高操作便捷。缺点：不可控性高，不适用于需要局部抛丸处理的零部件。
3.3铝件喷砂机
铝件喷砂机是对打磨、脱漆工艺的完善。可以有效的提高零部件脱漆效率；解决不规则表面打磨处理困难的问题、腐蚀坑内打磨不到位的问题。铝件喷砂机主要用于铝件喷砂，使用40#白刚玉进行喷砂。不能在铁件喷丸机中喷丸的小钢铁件，也可以使用铝件喷砂机进行脱漆、除锈。优点：操作便捷、灵活，可控性高。缺点：人工操作喷砂过程，效率低，不适合大批量作业。
3.4铁件喷丸机
铁件喷丸机是对打磨、脱漆工艺的完善。可以提高零部件脱漆效率。可以解决不规则表面打磨处理困难的问题。可以解决摇枕空气弹簧安装面局部腐蚀严重、采用传统打磨方式腐蚀坑内打磨不到位的问题。铁件喷砂机主要用于脱脂除油后的钢铁件局部喷丸，使用Φ0.6-1.0mm的高碳铸钢丸进行喷丸。主要適用于摇枕、制动横梁等大部件以及不能被飞砂吹走的小钢铁件。优点：操作便捷、灵活，可控性高。缺点：人工操作喷丸过程，效率低，不适合大批量作业。
4 抛丸工艺对五型车轮对前处理表面质量的影响
目前，发生了多起CRH5型车轮对在运行过程中车轮大面积掉漆的质量问题，统计每次掉漆的车轮油漆表面状态。
按以上所述特点，归纳总结了车轮表面油漆脱落的主要原因是：动车组在有砟轨道高速运行，车轮表面受到砂石击打，导致漆膜破损。具体产生机理是：水分浸入被砂石击打破的点并在漆膜下逐渐扩展导致漆层脱落。高速运行的车轮，一旦遇到飞溅的石子，会将车轮表面的漆膜击打破损。脱漆部位集中在车轮幅板易被击打的部位。而CRH5型动车组转向架车轮表面的光洁度非常高（图纸要求的车轮辐板表面粗糙度是Ra3.2，实际上有的粗糙度甚至达到Ra1.6。但是适合涂漆的表面粗糙度一般需要在Ra6.3以上），不同于构架等进行过抛丸处理的表面，即使击打破损也只是一个小点。车轮车轴表面只要被击打，由于表面非常光滑，漆膜破損都是块状的露出金属表面。由于类似毛细作用的原理水分非常容易在漆膜下面向更深处扩展浸入。水分浸入后导致破损和锈蚀区域扩大。经过反复试验，最终确定增加抛丸处理工艺，使用Φ0.3～0.4钢丸进行抛丸处理，抛丸后的粗糙度控制在Ra3.2～4.8μm。这种表面粗糙度可以满足漆膜附着力需要。至此，成功的解决了CRH5型车轮对运行过程中多次大面漆掉漆的问题，提升了公司的产品质量。
5 结语
未来公司的CRH5检修业务将大幅提高，也就意味着脱漆工作量的日益增多。抛丸/喷砂工艺在CRH5型车转向架检修项目中不仅很大程度上提高了脱漆工作效率而且提升了产品质量，未来将进一步研究抛丸/喷砂工艺的优化，更好的服务于CRH5型车检修项目中。
参考文献
[1]阎荫槐 论提高抛丸率的途径[J]东北大学学报（自然科学版）1984.（1）
[2]林素贞 高效抛丸轮[J].国外机车车辆工艺.1998（05）
[3]张惠生 抛丸清理技术及其应用 航空制造技术.1995（04）
（作者单位：中车长春轨道客车股份有限公司）
关键词：五型车检修；脱漆；抛丸工艺
1 前言
抛丸打砂是通过机械的方法把丸料（铸钢丸或白刚玉等）以很高的速度和一定的角度抛射到工件表面上，让丸料冲击工件表面，然后在机器内部通过配套吸尘器气流的清洗作用，将丸料和清理下来的杂质分别收回，并且使丸料可以再次利用的技术。以其高效性、经济性得到了广泛的推广应用。目前，抛丸工艺在转向架制造中心五型车动车组检修项目上的应用主要是有效的去除漆膜、锈蚀及增加表面粗糙度以保证漆膜附着力。所涉及的抛丸形式分别是抛丸、喷丸/喷砂。
2 抛丸形式的分类及工作原理
2.1抛丸
抛丸的原理是电动机带动叶轮体旋转，靠离心力的作用，将丸料抛向工件表面。抛丸能使工件的表面达到一定的粗糙度，使工件变得美观，改变工件的焊接应力以及去掉旧漆层。
2.2喷砂/喷丸
喷砂/喷丸都是利用高压风或压缩空气作为动力把石英砂或钢丸高速吹出去冲击工件表面达到清理的效果，但选择的介质不同，效果也不相同。由于加工过程中，工件表面没有被破坏，加工时产生的多余能量就会使工件基体的表面强化。经过喷丸处理的工件表面也为金属本色，但是由于表面为球状面，光线部分被折射掉，故工件加工为亚光效果。
2.3抛丸与喷丸/喷砂的区别
喷丸/喷砂使用高压风或压缩空气作为动力，而抛丸一般为高速旋转的飞轮将钢砂高速抛射出去。抛丸效率高，但会有死角，而喷丸/喷砂比较灵活，但动力消耗大。相比而言，喷砂比较精细，容易控制精度，但效率不及抛丸之高，适形状复杂的小型工件。抛丸比较经济实用，容易控制效率和成本，可以控制丸料的粒度来控制喷射效果，但会有死角，适用于形面单一的工件批量加工。两种工艺的选用主要取决于工件的形状的加工效率。
3 抛丸、喷丸/喷砂工艺在CRH5型车转向架检修项目上的应用及典型设备
CRH5型动车组转向架在干线长时间运营后，会出现各种形式的油漆质量问题。像是构架、摇枕大面积变色，摇枕空气簧安装座局部严重腐蚀、零部件出现不同程度的油漆脱落、锈蚀等。返厂检修的部分零部件需要进行脱漆探伤，这些问题的处理都离不开抛丸/喷砂工艺。
3.1旋转式抛丸机
CRH5型动车组转向架运营过程中在风霜雨雪、强酸性清洗液使用不当等外界因素的影响下，某些构架或摇枕出现了大面积油漆变色的情况，处理这种问题首先要使用抛丸机将油漆整体去除，然后重新喷涂底面漆。典型设备罗斯勒、青岛双星吊挂式抛丸机。吊挂式抛丸机优点：能够360度处理工件，抛丸过程全部自动化，适用于结构单一的大部件，操作便捷效率最高。缺点：不可控性高，不适用于需要局部抛丸处理的零部件。
3.2辊道式抛丸机
CRH5型车转向架等级修的一些铁质零部件需要脱漆探伤。比如抗蛇形减震器支座、砂箱支座等。辊道式抛丸机一般适用于小零部件的抛丸处理。工装筐按照网格大小不同分为四种（50X50，100X100，200X200，300X400），分别用于大小不同的工件，使用原则是：尽可能使用大网格的工装筐，但是要保证工件在任何情况下不能从网格内掉下去。优点：适用于各个表面全部需要打砂处理的小零部件，效率高操作便捷。缺点：不可控性高，不适用于需要局部抛丸处理的零部件。
3.3铝件喷砂机
铝件喷砂机是对打磨、脱漆工艺的完善。可以有效的提高零部件脱漆效率；解决不规则表面打磨处理困难的问题、腐蚀坑内打磨不到位的问题。铝件喷砂机主要用于铝件喷砂，使用40#白刚玉进行喷砂。不能在铁件喷丸机中喷丸的小钢铁件，也可以使用铝件喷砂机进行脱漆、除锈。优点：操作便捷、灵活，可控性高。缺点：人工操作喷砂过程，效率低，不适合大批量作业。
3.4铁件喷丸机
铁件喷丸机是对打磨、脱漆工艺的完善。可以提高零部件脱漆效率。可以解决不规则表面打磨处理困难的问题。可以解决摇枕空气弹簧安装面局部腐蚀严重、采用传统打磨方式腐蚀坑内打磨不到位的问题。铁件喷砂机主要用于脱脂除油后的钢铁件局部喷丸，使用Φ0.6-1.0mm的高碳铸钢丸进行喷丸。主要適用于摇枕、制动横梁等大部件以及不能被飞砂吹走的小钢铁件。优点：操作便捷、灵活，可控性高。缺点：人工操作喷丸过程，效率低，不适合大批量作业。
4 抛丸工艺对五型车轮对前处理表面质量的影响
目前，发生了多起CRH5型车轮对在运行过程中车轮大面积掉漆的质量问题，统计每次掉漆的车轮油漆表面状态。
按以上所述特点，归纳总结了车轮表面油漆脱落的主要原因是：动车组在有砟轨道高速运行，车轮表面受到砂石击打，导致漆膜破损。具体产生机理是：水分浸入被砂石击打破的点并在漆膜下逐渐扩展导致漆层脱落。高速运行的车轮，一旦遇到飞溅的石子，会将车轮表面的漆膜击打破损。脱漆部位集中在车轮幅板易被击打的部位。而CRH5型动车组转向架车轮表面的光洁度非常高（图纸要求的车轮辐板表面粗糙度是Ra3.2，实际上有的粗糙度甚至达到Ra1.6。但是适合涂漆的表面粗糙度一般需要在Ra6.3以上），不同于构架等进行过抛丸处理的表面，即使击打破损也只是一个小点。车轮车轴表面只要被击打，由于表面非常光滑，漆膜破損都是块状的露出金属表面。由于类似毛细作用的原理水分非常容易在漆膜下面向更深处扩展浸入。水分浸入后导致破损和锈蚀区域扩大。经过反复试验，最终确定增加抛丸处理工艺，使用Φ0.3～0.4钢丸进行抛丸处理，抛丸后的粗糙度控制在Ra3.2～4.8μm。这种表面粗糙度可以满足漆膜附着力需要。至此，成功的解决了CRH5型车轮对运行过程中多次大面漆掉漆的问题，提升了公司的产品质量。
5 结语
未来公司的CRH5检修业务将大幅提高，也就意味着脱漆工作量的日益增多。抛丸/喷砂工艺在CRH5型车转向架检修项目中不仅很大程度上提高了脱漆工作效率而且提升了产品质量，未来将进一步研究抛丸/喷砂工艺的优化，更好的服务于CRH5型车检修项目中。
参考文献
[1]阎荫槐 论提高抛丸率的途径[J]东北大学学报（自然科学版）1984.（1）
[2]林素贞 高效抛丸轮[J].国外机车车辆工艺.1998（05）
[3]张惠生 抛丸清理技术及其应用 航空制造技术.1995（04）
（作者单位：中车长春轨道客车股份有限公司）