岳书静，崔永习，葛美周，等

（中车四方车辆有限公司，青岛）

0　引言

目前，国内运行的铁路客车车辆主要采用钢铁材料制造而来。铁路客车在富氧、多盐、高热的恶劣环境中运行服役，会长期受到风吹日晒、酸雨、雾霾和紫外线的不断侵蚀和破坏。锈蚀问题一直是影响铁路客车寿命的重要因素，轮轴锈蚀严重则直接关系到车辆运行安全。探究适宜的除锈工艺方法用以指导实际生产中的除锈作业也成为行业内的一个重要课题。

现有的除锈方法分为化学除锈法和物理除锈法。化学除锈是通过使用化学药剂对工件进行酸洗除锈，为利于后续涂装同时还会伴随磷化、钝化等系列处理过程。由于化学除锈过程中使用大量化学药剂易产生废液、废渣等污染物，高温加热能耗高等原因，其在实际生产中已受到严格限制。轨道车辆领域，一般对非不锈钢材质的薄板（通常厚度＜3 mm）、钢管等采用化学除锈处理。物理除锈法主要包括手工和动力工具除锈、喷丸（砂）除锈、磨料水射流除锈、激光除锈等。手工和动力工具除锈是采用砂纸、磨片、砂轮、钢丝刷等工具进行机械打磨的除锈方法。

该方法除锈相对不均匀，尤其对于基材凹坑深处的锈蚀不易清除，且劳动强度大、人工成本高，但灵活性大，适用于小面积作业。喷丸（砂）除锈是以压缩空气为动力，将丸料或砂料高速喷射到工件表面，使工件表面获得一定清洁度和粗糙度的方法。喷丸（砂）除锈工作效率高，便于操作，清除氧化皮、锈层、旧漆层的同时能够获得一定的表面粗糙度，有助于后续油漆涂层的附着。

此方法是目前轨道车辆领域Z常用Z可行的除锈方法，广泛应用于新造及检修车体、转向架部件等产品的涂装前处理作业。磨料水射流除锈是利用带水的磨料高速喷射工件表面，属于一种湿式喷砂除锈的方法。其大大减少了粉尘污染，有利于环境保护。但磨料水射流除锈后的工件表面有一定量的水残留，特别是结构复杂的产品若不及时干燥清理容易产生返锈。

并且，较干式喷砂增加了供水系统，设备、维护成本高。激光除锈是一种新兴的除锈方法，其利用高能量的脉冲激光照射工件表面，表面锈蚀层吸收激光能量急剧升温产生气化、热膨胀、冲击等，使锈蚀层剥离的方法。激光除锈精度高、效果良好，多适用于精密部件的小面积除锈。对于轨道车辆领域的大型车体、大部件除锈以及检修车辆的除旧漆层、除锈等作业，激光除锈工作效率大大降低，难以满足生产需求。并且，经其处理后的基材表面粗糙度低于手工除锈、喷砂除锈的处理效果，不利于后续油漆涂装。

中国铁路总公司下发的《铁路客车轮轴组装检修及管理规则》（铁总运[2013]191号）中轮对检修第3.1条外观检查要求“段修、厂修时，须清除轮对各部位表面的油漆及锈垢，车轴外露表面须露出基本金属面”。段修、厂修的铁路客车其轮轴检修包括重新除漆除锈、探伤、涂装作业，除锈是轮轴探伤、涂装前的必要步骤。轮轴探伤前，必须保证轮轴表面露出基本金属面，不得有旧漆层、锈垢、杂物等附着，以确保轮轴探伤质量。所以，检修轮轴除锈需要选择既能满足探伤要求又能满足后续涂装作业的除锈方式。

结合实际生产现状，本文选取喷砂、磨片打磨、角磨机砂轮打磨3种不同的除锈方式，进行表面处理试验验证，分析不同处理方式对轮轴基材表面粗糙度、光泽、温度变化、伤害程度的影响，以确定的除锈处理方式。

1　试验部分

1.1材料准备

车轴3 条，打磨机1 台（配40#、120#、240#磨片），角磨机1 台（配60#砂轮），红外测温枪1 台。

1.2 试验内容

针对喷砂、磨片打磨、角磨机打磨3种不同的除锈方式，进行轮轴表面除锈处理验证。

（1）选取1 条车轴采用石英砂进行喷砂处理，记录喷砂过程车轴表面温度变化、外观变化。

（2）选取1 条车轴进行磨片打磨处理，将车轴划分为3 段，分别使用40#、120#、240#磨片进行打磨处理。记录打磨过程车轴表面温度变化、外观变化。

（3）选取1 条车轴进行角磨机砂轮打磨处理，记录打磨过程车轴表面温度变化、外观变化。

2　结果与讨论

2.1 车轴喷砂处理

喷砂前，车轴外观表面可见黄色锈蚀，整体发污呈深灰色；喷砂后，表面无可见的油污、无油漆涂层?无锈垢附着，露出粗糙的基本金属面，整体呈无光泽的灰白色，见图1，喷砂等级达到GB/T 8923.1规定的Sa2级，为的喷射清理，即在不放大的情况下观察时，表面应无可见的油、脂和污物，并且几乎没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。符合《铁路客车轮轴组装检修及管理规则》（铁总运[2013]191号）中轮对检修第3.1条外观检查要求。喷砂前，车轴表面温度约16℃；喷砂后，车轴表面约17℃；温度基本无变化。

图1 车轴喷砂处理前后的状态对比

2.2车轴磨片打磨处理

打磨前，车轴外观表面可见黄色锈蚀，