1 引言
       出口中東地區(qū)內(nèi)燃動車組(DMU)是南車四方車輛有限公司為拓展國際市場，自主研發(fā)的第一個動車組項目，也是代表南車集團將軌道交通產(chǎn)品打入中東市場的一個項目。特別是中東地區(qū)的高氣溫環(huán)境、高鹽霧、高強度紫外線、多風沙的環(huán)境狀況，與國內(nèi)軌道車輛運行環(huán)境狀況截然不同，這使得國內(nèi)可借鑒的涂層設計和施工經(jīng)驗較少，增加了項目設計難度和風險。同時根據(jù)項目合同規(guī)定，中東地區(qū)動車組涂裝過程需執(zhí)行國際鐵路聯(lián)盟（UIC842-1、2、3、5、6）標準，同時按照公司IRIS質(zhì)量體系管理要求，將動車涂裝定為特殊過程，對涂裝體系進行特殊過程識別、驗證、確認。最終確定了一套合理的涂層組成和涂裝施工工藝，滿足了動車組涂層的功能性和裝飾性要求。
       2 涂裝配套體系選擇
       2.1環(huán)境參數(shù)及運行條件
       2.1.1環(huán)境條件
       1）環(huán)境條件
       最高蔭溫(夏季)：55℃
       最高日光下溫度(夏季)：80℃
       平均相對濕度(夏季)：26%
       最低相對濕度(夏季)：10%
       最低溫度(冬季)：-10℃
       平均相對濕度(冬季)：75%
       最高相對濕度(冬季)：90%
       環(huán)境特點：熱帶沙漠氣候，炎熱、多塵、風暴
       2）要求滿足160Km/h速度運營需要，在­-10℃～+80℃溫度區(qū)間漆膜表面無失光，無裂紋,涂層附著力良好。并保證在車輛交付使用后的一個大修期內(nèi)涂層運行狀態(tài)良好。
       2.2車體涂層選擇
       動車組設計由2動8拖（一等座車1/二等座車3/臥車3/餐車1）組成，動車主要由碳鋼車體（Q355GHH、Q235、Q345）和玻璃鋼頭罩組成，拖車設計為碳鋼車體（Q355GHH、Q235、Q345）。要求設計的涂層不僅要有良好的抗腐蝕性，也要有良好的抗高溫、抗紫外線輻射、抗風沙能力，同時考慮到海運階段涂層的耐鹽霧性能，確定了車體外皮復合涂層主要由雙組份環(huán)氧底漆+不飽和彈性聚酯膩子+雙組份聚氨酯中涂漆+雙組份聚氨酯底色漆+雙組份聚氨酯清漆組成。
       2.2.1雙組份環(huán)氧底漆
       選用雙組份環(huán)氧磷酸鋅底漆，厚度參數(shù)控制60~80μm，底漆由環(huán)氧樹脂、磷酸鋅和鈦白粉防銹顏料及聚酰胺固化劑等組成，不含對人體有害的鉻、鎘等重金屬原料、具有良好的機械強度、防銹性能、耐腐蝕性、耐水性及抗化學試劑性。同時底漆通過了耐150℃，2h高溫及500h的耐鹽霧性能測試。
       2.2.2不飽和彈性聚酯膩子
       考慮到動車組運行環(huán)境比較惡劣，夏季高溫、高風沙的環(huán)境特點，考慮車體高速運行過程中的震動會造成涂層脫落的風險，經(jīng)過比較分析后選用柔韌性能較好的不飽和彈性聚酯膩子。施工過程中嚴格控制膩子施工厚度≤3mm，對局部厚度超過3mm的進行了小樣板試驗。從第三方檢測報告可以看出，車體局部的膩層厚度低于10mm，其耐水和耐高溫性能亦滿足要求。
       2.2.3雙組份聚氨酯中涂漆
       選用雙組份聚氨酯中涂漆，要求具有良好的填充性、打磨性及機械性能，能達到良好的承上啟下作用，填平打磨后膩子表面的微小缺陷、阻止面漆溶劑對底漆和膩子層的浸漬。漆膜厚度控制在60~80μm。
       2.2.4雙組份聚氨酯底色漆+雙組份聚氨酯清漆
       車體最外部涂料選用雙組份聚氨酯底色漆+雙組份聚氨酯清漆的涂層結構，底色漆漆膜厚度控制在30μm～40μm，清漆漆膜厚度控制在60μm～90μm，為保證外部油漆良好的裝飾性，要求各色底色漆具有良好的遮蓋力和涂覆能力，雙組份聚氨酯清漆光澤度要求大于80%（測量角度60°），清漆表面光亮光滑，同時在清漆中加入抗紫外線助劑，增強清漆的抗老化、抗失光能力。
       3 涂裝工序
       3.1涂裝前表面預處理
       表面預處理的主要目的是去除車體表面的所有污染物和氧化皮，提高車體表面清潔度和粗糙度，增強車體表面與油漆的附著力。動車組車體的預處理采用全車內(nèi)外噴砂工藝，噴砂磨料選用圓形鋼丸、棱角砂、棕剛玉等比例混合。細度36目棕剛玉的加入，增強磨料的除銹能力，同時減少了噴砂過程中鋼結構的變形量，經(jīng)過驗證得出，鋼結構噴砂后車體表面清潔度達到UIC842-3中規(guī)定的Sa21/2級，鋼結構變形量有效控制在設計允許的≤1.5mm/m2，粗糙度均勻控制在UIC842-3中規(guī)定的表面粗糙峰谷深度的總值不超過40μm，大致相當于Ra3.2μm~12μm范圍內(nèi)。        動車玻璃鋼頭罩表面處理：用積塵式打磨機配100#~120#的砂紙對玻璃鋼外表面進行均勻打磨，去除玻璃鋼膠衣表面的脫模蠟和油污，完全去除膠衣表面光亮，打磨后玻璃鋼表面要求形成均勻的打毛面（粗糙面），打磨完成清灰后，用干凈白抹布炸蘸取丙酮，清除表面殘留油污。
       3.2車體涂防腐底漆
       車體防腐底漆主要采用高壓無氣噴涂機進行手工噴涂，噴涂壓力：0.4MPa～0.6MPa，噴嘴口徑Φ0.38mm~0.41mm，采用濕碰濕的方法噴涂兩遍，第一遍施工完畢后靜置15~20min，底漆流平后進行第二遍施工，底漆干膜總厚度控制在60~80μm。
       3.3膩子刮涂
       采用縱橫交替的方式刮涂，要求無明顯刀棱和刀紋，根據(jù)車體平整度狀態(tài)，選擇膩子刮涂編數(shù)6~7遍，首先對側端墻焊縫打磨部位進行膩子預找補，然后進行全面刮涂，其中第2、3遍進行車體表面膩子填平，選用稠度225px~275px的稠膩子進行施工，然后用稠度為350px~400px的稀膩子（不建議在往稠膩子中加入膩子稀釋劑）進行針眼填實、抹平刀棱和刀紋，膩子每遍刮涂厚底不超過0.5mm，且逐遍減少，整體總厚度≤3mm，最后一遍稀膩子刮涂厚底控制在0.1mm為宜，每遍膩子干燥后進行用砂紙打磨，砂紙打磨型號從80#、120#、180#依次遞減。
       3.4雙組份聚氨酯中涂漆噴涂
       采用高壓無氣噴涂機進行噴涂，濕噴濕噴涂兩遍，漆膜厚度控制在60μm~80μm。
       3.5雙組份聚氨酯底色漆和雙組份聚氨酯清漆的噴涂
       底色漆噴涂前用360#細砂紙均勻打磨中涂漆，吹風除塵后再用干凈白抹布擦拭，避免底色漆噴涂前任何灰塵、雜物污染。采用空氣噴涂法進行噴涂。噴漆室的溫濕度范圍（溫度：18℃~25℃，相對濕度≤75%），空氣噴槍噴嘴直徑1.0mm~1.5mm。底色漆完全干燥后再采用空氣噴涂方法噴涂兩遍清漆，清漆噴涂工藝及施工參數(shù)與面漆基本相同。
       4 施工過程工藝驗證及工藝改進
       因涂裝過程屬于特殊工序，因此在產(chǎn)品施工前須進行工藝驗證，從人、機、料、法、環(huán)、測等幾個方面對每個操作步驟進行整車施工模擬，驗證合格后開始整車涂裝施工。
       在整車涂裝的同時，制作對應產(chǎn)品的隨車施工樣板，準確記錄產(chǎn)品的施工過程，為以后施工質(zhì)量檢查提供可追溯性原始資料。
       4.1配套涂層體系油漆檢驗報告
       車體鋼結構在組裝完成后平面度調(diào)整過程中，為保證鋼板的撓度和韌性，不允許反復下火調(diào)平，在鋼結構噴砂過程中，60~80m/s的磨料對鋼板的沖擊，加上鋼結構緊固后的內(nèi)部應力釋放，易造成表面預處理后鋼結構平面度超差。
       鋼結構在首車試制過程中，在表面預處理過程后，也出現(xiàn)上訴平面度超差現(xiàn)象，通過分析及工藝驗證，尋找到如下一套控制鋼結構在噴砂過程中平面度超差方法：
       1）調(diào)整磨料配比，減少磨料對鋼板的沖擊力，詳見本文表一。
       2）細化施工工藝，車體噴砂除銹時，噴丸壓力0.5MPa~0.6MPa，噴丸距離400mm~600mm，丸料噴射角度＜45°，對于各窗口部位、車頂部位等板材較薄部位，控制噴砂角度約30°。
       3）增加二次下火調(diào)平工序，先將鋼結構整體調(diào)平到車輛設計允許的平面度范圍內(nèi)，進行噴砂除銹作業(yè)，噴砂完成后4h內(nèi)進行底漆施工，底漆干燥后在對局部平面度超差點進行二次下火調(diào)平。
       4）平整度達標后，手工打磨局部動焊破壞掉的底漆層，重新修補底漆。
       5）對二次調(diào)平后不吐的底漆進行模擬小樣板工藝驗證，確認修補底漆的性能能滿足質(zhì)量要求，同時有效避免一次性反復調(diào)平對鋼結構韌性及撓度的破壞，同時也考慮到了噴砂過程中由于人員操作不當造成的平面度超標因素，增加了施工過程的可操作性。
       以下是模擬小樣板劃格試驗：鋼結構經(jīng)過調(diào)平后不吐的底漆附著力為1級。
       4.2底色漆色差控制
       采用先油漆后組裝的工序，這樣能有效保證結構重疊及邊角部位的噴涂全面性。但是對于車體外部組成件如活動裙板、塞拉門、車頂活蓋、玻璃鋼車頭罩等部位噴涂后卻易帶來色差問題，影響整體的美觀效果。經(jīng)過工藝驗證后可按如下方法解決色差：        1）保證整車及各配件的施工環(huán)境要求及工藝要求相同，控制配件與車體在同一施工環(huán)境下作業(yè)。
       2）外部組件與車體整體噴涂：將外部組件與車體組裝后整體噴涂。如拖車的活動裙板，在底漆、膩子、中涂完成后，與車體連掛，一起進行底色漆、清漆噴涂；動車玻璃鋼頭罩，在底漆、膩子、中涂完成后，與動車車體預組裝，同時進行底色漆和清漆的施工，解決了整車色差問題。
       5 結論
       動車組在中東地區(qū)當?shù)卦囘\過程中，表面涂層狀態(tài)良好。在當?shù)貧鉁?0°的高溫環(huán)境中，車體試運轉狀態(tài)良好，涂層狀態(tài)的功能性、裝飾性良好，達到預期設計要求。