城市轨道交通金属构件锌镍渗层防腐技术研究.docx

第三届铁路安全风险管理及技术装备研讨会城市轨道交通金属构件锌镍渗层防腐技术研究章关孙 任佑乾轨道交通金属构件长期暴露在野外，遭受日晒雨淋、海洋盐雾，高原风砂，城市酸雨的侵蚀。防腐技术难题一直困绕着轨道交通的持速发展。重庆大有表面技术有限公司经过多年悉心研究， 反复试验，研发出无三废排放，抗酸雨腐蚀，耐磨抗冲击，抗高原风砂，特别适用于轨道交通金属构件的重防腐表面处理新技术---《锌镍渗层防腐技术》。该技术已在重庆轻轨三号线指形板系统、地铁一号线轨道扣件上全面采用；07 年12 月应用 到重庆轻轨二号线动物园段指形板系统的防腐整治工程，经四年的考验，未出现锈点。广州地铁4 号线的轨道扣件在08 年5 月改用锌镍渗层防腐技术后至今3年，也未再出现锈点；同时还为渝 湘铁路复线处理桥配T钢，广武高铁梁桥弹条、道钉，可以说轨道交通的金属构件防腐难题已取 得重大突破。铁路道钉高速公路柔性护栏零件高速铁路弹条重庆轻轨指形板及板座动物园段指形板系统的防腐整治工程该技术已获两项国家发明专利，9 项实用新型专利，已列入国家科技型中小企业技术创新基金2009年第二批立项项目，立项代码为09C26215115471，项目名称为《面向国家重大工程的高 性能锌镍渗层新型材料及其金属防腐应用工艺》。233第三届铁路安全风险管理及技术装备研讨会1轨道交通金属构件防腐的重要性轨道交通金属构件长年暴露在野外，不仅要经受日晒雨淋，还要受到城市酸雨酸雾或海洋盐雾或高原风的侵蚀。以重庆轻轨2号线为例，不论2号线建设期间首次涂装时采用的关西漆、热 浸锌、达克罗、锌加，还是二次、三次整改涂装采用的达克罗或环氧富锌氟碳漆、热喷铝，均无 法适应重庆气候条件下的轨道梁钢结构防腐要求，指形板组件锈蚀极其严重。大量指形板出现起 壳、掉漆、锈蚀等病害；部分区段指形板螺栓出现锈蚀断裂、螺栓与板座孔锈蚀固结的严重质量病害，给轨道列车的正常营运留下了严重的安全隐患。由于要维持轨道列车的正常营运，每天留给轨道维护的时间非常有限，在深夜停运后仅有3个小时左右的作业时间，在这样短的时间里，一辆维修作业车只能换一条接缝的十二块指形板。轻轨2 号线共有1500 条缝，一辆维修车每天深夜换指形板就需4 年，如果继续采用原有技术对新建轻轨3号线进行防腐处理，仅轨道梁的接缝板的更换维护就会严重拖累轨道交通的正常营运，影响城市轨道交通的持续发展。因此选择和探索可满足轻轨运行需要的可靠稳定耐久的防腐技术已势在必行。2试验过程及结论大有公司在轻轨公司轨道梁研究中心的支持下，为把《锌镍渗层防腐技术》应用到轨道金属构件作到安全可靠作了以下几方面工作。234第三届铁路安全风险管理及技术装备研讨会1.1锌镍渗层防腐技术抗二氧化硫能力和硬度明显优于原用防腐技术经西南交大和59 所实验室对比试验结果见下表：为给风电提供锌镍渗层试件1000 小时以上的盐雾试验报告，我司委托“兵器工业自然环境试验中心”（属国家试验室）对锌镍渗层试件、风电螺栓和铁道压板进行中性盐雾试验，现已达3000多小时未出现锈点，现仍放在试验箱继续试验，拟作到出现锈点为止。1.2实验测试锌镍渗层技术不影响金属材料原有机械性能委托重庆大学失效分析中心对锌镍渗层QT400-15 样板基材屈服强度、抗拉强度、石墨球化率对比试验，重庆大学失效分析中心检测结论：表面渗锌镍的试样和未渗锌镍的试样的力学性能和金相组织基本一致，未发现明显差别。委托重庆钢铁股份有限公司钢研所对锌镍渗层40Cr螺杆与基材抗剪强度进行对比试验，结论 是：锌镍渗层表面处理后对40Cr螺杆的抗剪强度无影响委托重庆标准件厂对锌镍渗层40Cr螺杆与基材进行实物拉力对比试验，结论是：以上样件经 检验，锌镍渗层前后所检项目均符合GB/T3098.1-2000标准要求。委托重庆标准件厂对锌镍渗层40Cr螺杆进行实物扭矩试验，结论是：以上样件经检验，锌镍 渗层后所检项目均符合GB/T3098.1-2000 标准要求。这说明锌镍渗层能满足螺纹配合精度要求。委托铁道部质检中心对锌镍渗层DI铁道弹条进行疲劳试验，结论是：对所送样品依据中铁一 局集团三市四线地铁轨道工程部份弹条类产品采购招标文件（备案编号：ZTXY3S4X招－弹条类） 检验，所检项目符合技术条件要求。说明经锌镍渗层处理的弹簧钢其弹性系数未受影响。 铁道部质检中心桥配T钢焊接拉力、弯曲、盐雾试验检验报告委托铁道部质检中心对锌镍渗层桥配T钢园柱头焊钉焊接部拉力、弯曲进行试验，结论是： 对样品依据QPTG-00《桥配T钢》装配图、GB/T228-2002、GB/T4956-2003 检验，所检项目均符 合相关技术要求。锌镍渗层处理对大平面板状件形变影响小，我司用锌镍渗层技术处理走行面指形板板座和铁 路桥梁支座底板(760×440×28)，处理后均未发现变形。