1 概述

    高速動車組在我國交通運輸中起到了極為重要的作用，目前，在運營速度、運用里程、車輛數(shù)量和旅客運載總量等方面處于世界第1 位。2007 年前后，在我國引進高速動車組技術(shù)的過程中，也引進了相應動車組車體的涂裝技術(shù)及涂料供應商。由于引進技術(shù)的來源不同，涂料及其相關標準也不一致，且與我國原有鐵道行業(yè)標準、鐵道國家標準的試驗方法存在較大差異。近年來，隨著我國動車組產(chǎn)量的增加和運行速度的提高，特別是設計速度380 km/h動車組的投入運用，對動車組車體外表面涂層提出了更高的要求。

    我國引進的動車組技術(shù)及相應涂料標準來源于多個國家或公司，雖然標準內(nèi)容相近，但有些項目術(shù)語不一致，試驗方法和檢驗標準也不一致。在動車組生產(chǎn)過程中，由于涂料標準不統(tǒng)一，對涂料及涂膜的性能要求不夠明確，施工時容易產(chǎn)生問題，更不利于各種涂料的互換。

    據(jù)統(tǒng)計，到2012 年底，我國高速動車組（設計時速200~350km/h）車輛的總產(chǎn)量已達8 378輛，具備了相當?shù)纳a(chǎn)能力。鑒于此，應該說制定適合我國鐵路高速動車組特點的涂料標準的時機已經(jīng)成熟，非常有必要探討如何建立我國高速鐵路動車組的涂料標準。

    2 現(xiàn)用涂料標準

    目前，我國鐵道行業(yè)標準中涉及車輛涂料的主要有如下10 項：

    （1）TB/T2260—2001《鐵路機車車輛防銹底漆》。

    （2）TB/T2393—2001《鐵路機車車輛面漆》。

    （3）TB/T2707—1996《鐵路貨車用厚漿型醇酸漆技術(shù)條件》。

    （4）TB/T2932—1998《鐵路機車車輛阻尼涂料供貨技術(shù)條件》。

    （5）TB/T2879.1—1998《鐵路機車車輛涂料及涂裝第1 部分：涂料供貨技術(shù)條件》。

    （6）TB/T2879.2—1998《鐵路機車車輛涂料及涂裝第2 部分：涂料檢驗方法》。

    （7）TB/T2879.3—1998《鐵路機車車輛涂料及涂裝第3 部分：金屬和非金屬材料表面處理技術(shù)條件》。

    （8）TB/T2879.4—1998《鐵路機車車輛涂料及涂裝第4 部分：貨車防護和涂裝技術(shù)條件》。

    （9）TB/T2879.5—1998《鐵路機車車輛涂料及涂裝第5 部分：客車和牽引動力車的防護和涂裝技術(shù)條件》。

    （10）TB/T2879. 6—1998《鐵路機車車輛涂料及涂裝第6 部分：涂裝質(zhì)量檢查和驗收規(guī)程》。

    目前，上述標準中應用最多的是TB/T2260—2001 和TB/T 2393—2001，主要用于車體外側(cè)涂料，適用于機車和客車。TB/T2879（所有部分）—1998 非等效采用國際鐵路聯(lián)盟的UIC 842 《機車車輛和集裝箱防護用涂料》系列標準，該系列標準的制定時間大部分為1979 年或更早，屬于工藝性指導文件，技術(shù)和工藝相對落后。TB/T2707—1996為貨車用標準，不適用于動車組。TB/T 2932—1998 為功能性涂料，主要用于車輛的減振降噪，基本能滿足動車組現(xiàn)用阻尼涂料的要求。

    3 動車組涂料相關因素

    3.1 運行速度

    我國高速動車組通常的運行速度為250 km/h，設計時速已達380 km/h。目前，我國高速鐵路動車組在客運專線上的最高運行速度為300~330km/h，在既有線上的最高運行速度為200~250 km/h，25型客車的最高運行速度一般為160 km/h。隨著列車運行速度的提高，車體外部所受的風壓將增大，隧道內(nèi)會車時風壓更大，從而對車體結(jié)構(gòu)強度提出了更高要求。相對既有鐵路客車，由于動車組速度較高，車體外表面受到空氣中雜物沖擊的強度更大，相應的磨損情況也會更嚴重，造成車體外表面面漆涂層破損，裝飾和保護性下降。因此，動車組涂料應有較高的抗碎石沖擊性能，但由于我國鐵路尚無這類適用于車輛的試驗方法，因此無法對涂層的抗石擊性能預先做出評價。

    3.2 車體材料

    動車組車體多由鋁合金擠壓型材焊接而成，少數(shù)用不銹鋼材料。速度在300 km/h以上的動車組均采用鋁合金材料。客車和機車車體多采用低合金鋼（耐大氣腐蝕鋼），為框架加蒙皮結(jié)構(gòu)。由于車體所用材料不同，對涂料的性能要求也有差別。對于底漆而言，一方面，由于底漆中防銹顏料的選擇是基材保護的重要因素，而鐵和鋁的化學性質(zhì)不同，因此緩蝕劑不一樣；另一方面，底漆在鐵和鋁上的失效機理不同，就外觀表現(xiàn)看，表面防銹底漆在鋼鐵材料上的失效主要表現(xiàn)為生銹，在鋁表面上的失效多表現(xiàn)為起泡。因此，應針對車體材料選擇防銹底漆。

    3.3 涂料及涂裝系

    目前，多數(shù)軌道客車的外表面采用涂料涂裝的方法進行防護和裝飾，因此，所用涂料及涂裝系的性能與車輛壽命關系密切。動車組車體外表面用涂料涂裝系與大多數(shù)客車和機車的現(xiàn)用涂裝體系相同，為“底漆+膩子+中涂+面漆”或“底色漆+罩光清漆”。這2 種涂裝系所使用的涂料屬同一類別，即底漆為環(huán)氧防銹漆，采用不飽和聚酯膩子找平；中間漆為聚氨酯涂料；面漆為聚氨酯或丙烯酸聚氨酯涂料（或清漆）。由于目前動車組和客車的車體均為焊接成形，為了提高平整度，大量使用膩子找平，因此，完整涂裝系的厚度通常在0.2~0.5 mm，最厚處會超過1 mm。

    客車或動車組車體裝飾的失效主要表現(xiàn)為面漆的失光或變色，此外則是漆膜起泡、脫落、劃傷和磨損等。由于客車和動車組的運用環(huán)境不同，即使某種涂料在客車上的應用效果良好，但用在動車組上時也有可能不理想，其主要原因是運行速度的不同。據(jù)了解，動車組在隧道內(nèi)高速交匯時，由于氣壓的關系，車體側(cè)板的變形量遠大于普速客車，這就對涂裝系的整體性能提出了更高的柔韌性要求。

    3.4 涂料施工工藝

    我國在動車組車體涂裝工藝中，全部采用烘干法強制干燥涂料；在普通客車生產(chǎn)過程中，多數(shù)制造廠也具備車體涂裝烘干條件，但仍允許采用自然干燥方法。大型結(jié)構(gòu)的噴漆施工通常采用“機械+人工”的方式，噴漆或烤漆房已成為大多數(shù)車輛制造廠的標準配置，提高了生產(chǎn)效率，改善了涂裝質(zhì)量。

    3.5 涂料標準

    在我國引進動車組技術(shù)時，對動車組的試驗多采用DIN、ASTM、JIS、NF 和ISO 等國際或國外標準中的相關試驗方法。此前，我國對于車輛的試驗基本采用我國的鐵道國家標準和鐵道行業(yè)標準。在鐵道國家標準中，有些試驗方法則采用或修改采用了國際標準。由于國內(nèi)外各種標準體系存在差別，造成對產(chǎn)品性能的表述不同，檢驗方法也不一致，甚至會造成質(zhì)量管理上的混亂。在車輛涂料與涂裝方面，我國現(xiàn)有的鐵道行業(yè)標準主要針對普速車輛，其測試方法主要參考我國相關的國家標準。國家標準對于涂裝的要求立足于實驗室，一方面，漆膜相對較薄，一般每道漆的干膜厚度為（23±3）μm，對于漆膜厚度要求較高的鹽霧等試驗用樣板，采用2 道成膜；另一方面，在涂裝工藝上，較多應用自然干燥法。現(xiàn)場實際涂裝車輛時，每道漆膜的干膜厚度多在60 μm 左右，一次成膜，且采用加溫干燥法。雖然采用鐵道行業(yè)標準評價動車組涂料與涂裝還不很理想，但仍有參考價值，對產(chǎn)品質(zhì)量的控制起到積極作用。10 年前，鐵路客車或機車的車體涂裝多采用單色面漆做為面層裝飾，因此，制定TB/T2393—2001 時只涉及這類涂料。目前“底色+罩光清漆”面層涂裝方式已被廣泛采用，由于標準的缺失，只能參照單色面漆的技術(shù)要求進行測試和評價。

    3.6 功能涂料

    上述涂料主要涉及車體外表面，在車體內(nèi)側(cè)，除防銹底漆外，還使用功能性涂料，即阻尼涂料。隨著車速的提高，車體的振動和噪聲均會顯著增加，除通過結(jié)構(gòu)減振外，阻尼涂料也起到了重要的減振作用。TB/T2932—1998 是針對普速客車和機車制定的阻尼涂料標準，應用于動車組時，應考慮相關指標的調(diào)整。

    4 動車組用涂料及涂裝標準

    我國的動車組已經(jīng)正式運行6 年多，所用涂料和涂裝工作相對成熟，產(chǎn)品優(yōu)化和國產(chǎn)化陸續(xù)展開，且有部分車輛開始大修，已具備制定高速鐵路動車組用涂料及涂裝標準的條件。根據(jù)上述分析，考慮到動車組的特點，建議根據(jù)以下原則，盡快制定動車組用涂料及涂裝標準。

    （1）保留現(xiàn)行鐵道行業(yè)標準基本內(nèi)容，以國家標準的試驗方法為主，主要項目指標應高于或至少不低于現(xiàn)用涂料。同時考慮與ISO、DIN、ASTM、NF、EN 和JIS 標準的對應，以及對國際、國外標準的轉(zhuǎn)化。

    （2）涂裝工藝（膜厚、干燥工藝等）應與實車相近，測試時間盡可能縮短。

    （3）增加“底色漆+清漆”及其配套面層的性能指標。

    （4）增加對車體外表面用完整涂裝系的配套性能驗證試驗。

    （5）基材增加鋁合金材料，與動車組車輛實際使用材料吻合。

    （6）增加涂膜抗石擊碎裂性試驗方法和指標，改善表面涂層的性能。

    （7）增加涂膜的耐低溫和高低溫循環(huán)交變試驗，模擬實際運用環(huán)境的溫度變化。

    （8）提倡使用環(huán)保型（環(huán)境友好型）涂料，預留水性漆空間。

    （9）首先重點考慮車體用涂料及涂裝標準的制定，然后進行阻尼涂料、內(nèi)裝涂料和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架用涂料等產(chǎn)品的工作。

    5 結(jié)論

    伴隨著高速鐵路動車組技術(shù)的引進、消化、吸收、再創(chuàng)新和大量生產(chǎn)， 車輛配套涂料及涂裝技術(shù)已應用多年， 考慮到高速動車組與普速車輛的不同特點， 建議盡快制定車體涂料及涂裝技術(shù)標準， 以滿足動車組生產(chǎn)和質(zhì)量管理的要求。此外，隨著各地動車段的陸續(xù)投產(chǎn)，應著手準備內(nèi)裝涂料、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架用涂料等標準的制定工作，為產(chǎn)品采購、施工和質(zhì)量控制提供依據(jù)。

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責任編輯：王元

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