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的過程中，也引進了相應動車組車體的涂裝技術及涂料供應商。由于引進技術的來源不同，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及相應涂料標準來源于多個國家或公司，雖然標準內容相近，但有些項目術語不一致，試驗方法和檢驗標準也不一致。在動車組生產過程中，由于涂料標準不統一，對涂料及涂膜的性能要求不夠明確，施工時容易產生問題，更不利于各種涂料的互換。

    據統計，到2012 年底，我國高速動車組（設計時速200~350km/h）車輛的總產量已達8 378輛，具備了相當的生產能力。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 現用涂料標準

    目前，我國鐵道行業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條件》。

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

    （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：涂裝質量檢查和驗收規程》。

    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，隧道內會車時風壓更大，從而對車體結構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），為框架加蒙皮結構。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，就外觀表現看，表面防銹底漆在鋼鐵材料上的失效主要表現為生銹，在鋁表面上的失效多表現為起泡。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客車和機車的現用涂裝體系相同，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。據了解，動車組在隧道內高速交匯時，由于氣壓的關系，車體側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；在普通客車生產過程中，多數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。大型結構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車輛制造廠的標準配置，提高了生產效率，改善了涂裝質量。

    3.5 涂料標準

    在我國引進動車組技術時，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。由于國內外各種標準體系存在差別，造成對產品性能的表述不同，檢驗方法也不一致，甚至會造成質量管理上的混亂。在車輛涂料與涂裝方面，我國現有的鐵道行業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，對產品質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，在車體內側，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，除通過結構減振外，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整。

    4 動車組用涂料及涂裝標準

    我國的動車組已經正式運行6 年多，所用涂料和涂裝工作相對成熟，產品優化和國產化陸續展開，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。根據上述分析，考慮到動車組的特點，建議根據以下原則，盡快制定動車組用涂料及涂裝標準。

    （1）保留現行鐵道行業標準基本內容，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交變試驗，模擬實際運用環境的溫度變化。

    （8）提倡使用環保型（環境友好型）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、內裝涂料和轉向架構架用涂料等產品的工作。

    5 結論

    伴隨著高速鐵路動車組技術的引進、消化、吸收、再創新和大量生產， 車輛配套涂料及涂裝技術已應用多年， 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標準， 以滿足動車組生產和質量管理的要求。此外，隨著各地動車段的陸續投產，應著手準備內裝涂料、轉向架構架用涂料等標準的制定工作，為產品采購、施工和質量控制提供依據。

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責任編輯：王元

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