探究客车采暖散热器防腐蚀防杂物问题的应对策略 Exploring the Countermeasures for the Problem of Anti-corrosion and Anti-wandering of Heating Radiators in Passenger Cars

王鹏丽 WANG Peng-li

摘要：在客车采暖散热器运行过程中，腐蚀问题的出现，极易造成散热器漏水，增加客车整体运行安全隐患。而杂物的堆积，则会影响散热器的运行效率，进而导致客车采暖散热环境温控不良。基于此，文章以客车采暖散热器为对象，结合水暖型散热器的结构，阐述了其腐蚀问题的原因以及应对策略，并对其杂物问题的原因以及应对策略进行了进一步探究，希望为客车采暖散热器的高效率运行提供一些参考。

Abstract： During the operation of the passenger car heating radiator， the appearance of corrosion problems can easily cause water leakage of the radiator and increase the overall safety hazard of the passenger car. The accumulation of debris will affect the operating efficiency of the radiator， leading to poor temperature control of the heating and cooling environment of the passenger car. Based on this， the article takes the passenger car heating radiator as the object， combined with the structure of the water heating radiator， expounds the cause of its corrosion problem and countermeasures， and further explores the cause of its debris problem and countermeasures， hoping for the passenger car high-efficiency operation of the heating radiator provides some references.

关键词：客车;采暖散热器;防腐蚀;防杂物

Key words： passenger car;heating radiator;corrosion prevention;debris prevention

中图分类号：U464.138+.2                 文献标识码：A                  文章编号：1674-957X（2021）22-0145-02

0  引言

在我国第一个百年奋斗目标实现的关键时期，国务院下发了《综合运输服务“十三五”发展规划》，强调以深化交通运输全面改革为己任，完善现代综合交通运输体系，为客车行业发展营造了良好的环境。而在客车行业大力发展进程中，以采暖散热器为代表的组件担负着更加繁重的任务，在长时间高温度、大强度工作过程中极易出现腐蚀、杂质积累问题，进而引发主片孔蚀、漏水等现象。因此，以客车采暖散热器为对象，探究其防腐蚀防杂物问题的应对策略具有非常重要的意义。

1  客车采暖散热器的结构

水暖散热器是客车采暖散热器常用方法，散热体本体由上、下并成一排的水箱组成，水箱均具有进水口、出水口，散热风机处于两水箱之间。水箱外部包裹着散热外壳，外壳侧壁开设有进风口、出风口，均为百叶窗结构[1]。两水箱独立运行，水循环系统共用一散热风机，经螺栓与散热风机、散热外壳相连接，水暖管道则安装于客车内，保证系统循环过程中损失热量反馈给客车。

2  客车采暖散热器腐蚀问题的原因以及应对策略

2.1 客车采暖散热器腐蚀问题的原因

对于客车采暖散热器来说，主片孔蚀问题较为常见，与钝化槽液控制、主片间磕碰、工艺规范均具有较大关系。比如，在供应规范中强调钝化槽液采用时间下限，而随着溶液陈旧、老化，钝化时间需要适当递延，没有考虑现实生产中固定钝化时间的情况，引发了钝化膜不均匀问题，埋下了散热器主片耐腐蚀性能下降隐患[2]。加之普通钝化膜本身不具备耐热作用，极易在120℃以上烘烤后开裂。除此之外，装配时，主片边缘齿与齿、主片与主片之间的碰撞，装配时碱性清洗剂的作用，均会加剧钝化膜腐蚀。

除主片孔蚀外，散热器底板、侧壁腐蚀风险也较高。上述部件腐蚀是一个自然发生的过程，与化学反应、电化学反应有关。比如，在散热器安装水箱偏小、补水泵选型不当、水管管径不恰当、阀门处无阻隔氧气层时，就会导致氧腐蚀。再如，在散热器系统中存在不同耐蚀性金属时，循环水箱内耐蚀性最强的金属铜溶解会直接攻击铝等其他金属，引发电化学腐蚀[3]。除此之外，在散热器底板沉淀物下层温度较低且无氧的情况下，厌氧性细菌会大量繁殖，打破散热器系统酸碱平衡，引发细菌腐蚀问题。部分情况下，采暖散热器焊接装配时所用阻焊剂、弯曲处理阶段氯杂质残留，也会在系统周边温度升高时引发氯腐蚀。

2.2 客车采暖散热器腐蚀问题的应对策略

被动防腐技术是当前运用范围最广、经济成本最低、实用价值最高的防腐技术，可以在散热器内表面形成一道致密涂层，将散热器组件、腐蚀性介质隔离，获得良好的防腐腐蚀效果[4]。比如，可以优选涂抹致密、性能优异、光滑、耐酸碱的西北701散热器内防腐涂料，其主要用40%609环氧树脂、12.5%284醛酚树脂、1.2%三聚磷酸铝、0.9%消泡剂、0.8%催化剂、0.35%流平剂、0.4%分散剂、18.55%氧化铁红、5%硫酸钡、2.5%云母粉、9.0%滑石粉、7.0%氧化锌、1.8%锶黄以及矢量二甲苯、环己酮、丁醇配置。在涂料配置时，需要利用GFJ-0.4高速搅拌器，依据先轻料后重料、先少量后多量的原则，加入颜料与填料。加料后依据每分钟1400r的标准进行高速搅拌。进而利用研磨机将搅拌料研磨至30μm细度以下。研磨后加入催化剂、消泡剂、流平劑，利用稀释剂调整黏度。在耐腐蚀胶配置完毕后，可以在首道涂装完毕后30min，在180℃环境下高温烘烤，持续40.0min后再次涂装，获得致密且平整的涂层。

化学镀也是一种有效的被动防腐技术。化学镀主要是利用除油、水冲洗、碱浸泡、水冲洗、出光、水冲洗、浸锌、硝酸去锌、化学镀镍等操作，促使钝化液在散热器组件上成膜，经烘烤操作后制备为耐腐蚀样[5]。针对采暖散热器主片孔蚀问题，技术人员可以钝化膜破坏为核心，采取恰当的措施。比如，根据钝化膜耐温耐腐蚀的影响因素，利用热冲击120℃保持温度60.0min后中性盐雾试验法，进行钝化液、钝化膜耐腐蚀性的对比试验，得出结果如表1所示。

由表1可知，通过及时进行钝化液更新、封闭剂补充，可以提高采暖散热器主片耐高温腐蚀性能。同理探究清洗剂、密封橡胶以及装配磕碰对主片孔蚀的影响，得出前者是主片孔蚀的主要因素，后者非主片孔蚀的影响因素。因此，后续可从清洗剂、密封橡胶着手，寻找采暖散热器防腐蚀的方法。即选择一种耐腐蚀胶隔绝钝化膜、密封橡胶，保证采暖散热器主片钝化膜耐腐蚀特性。常用的镀锌强化钝化液兼具耐温耐腐蚀特性，但也存在无法自动化甩干烘干、咬邊易出现缝隙等问题。因此，可以依据烘干温度低、可局部涂抹、可自动化操作、咬边密封严实的标准，选择耐腐蚀胶[6]。在耐腐蚀胶选择时，可以优选改性丙烯酸树脂。进而在主片上方设置片齿遮挡夹具，利用毛刷缓慢、致密地在主片内侧涂刷胶，保证防腐蚀效果。

除被动防腐技术以外，技术人员还可以选择主动方法技术，依据生产加工与选材、技术相互配合的原则，提高材质本身的腐蚀防护效果。比如，在铝制散热器焊接操作过程中，为了提高防腐料附着力，可以利用氩气保护焊接技术，配合特殊防腐内胆加工，在无满水养护的条件下降低散热器腐蚀风险。再如，在内部为铜质结构的散热器焊接过程中，可以利用精密度低碳冷轧钢板全自动闪光电阻焊焊接而成的钢管，装配内部，外部镀铝，降低确保散热器不易产生泄漏和崩漏风险[7]。同时表面经电泳底漆+200℃高温喷塑，填补钢材表面肉眼无法可见的不平整，在保证散热效果的同时，促使热媒与铜管接触，降低散热器长时间受空气湿度变化、酸碱度变化而引发的氧腐蚀、碱腐蚀风险。

3  客车采暖散热器杂物问题的原因以及应对策略

3.1 客车采暖散热器杂物问题的原因

在高寒地区，道路积雪现象无法避免，乘客上车、下车过程中极易将冰雪杂物带入课程，个别乘客上车后也会不自然地将相关杂物蹬到采暖散热器表面。而由于散热器外壳长期处于较高温度，黏附在表面的杂物会发生溶化反应转变为液体渗入散热器底部与客车地板、散热器侧壁与客车壁夹缝。加之部分地区出于加快积雪融化目的会在路面上撒施盐类物质，盐分含量较高的液体杂质在散热器与客车夹缝无法取出，甚至会随自然水冲洗地板过程长期浸泡散热器，加剧散热器外壳腐蚀。除此之外，部分微小杂物也会经散热器顶部进风口进入散热器内部对散热器散热效果、乘客乘车舒适性造成不利影响。

3.2 客车采暖散热器杂物问题的应对策略

根据客车采暖散热器杂物流入渠道，可以设置包括若干个导风孔、安装孔的竖挡板，在保证散热器进风量以及水箱散热效果的同时，促使竖向挡板、两片侧围板与中冷器、散热器紧密贴合，防止毛絮等杂物由前方进入散热器内。一段时间后，可以直接拆除并用高压水枪冲洗，工作效率较高。除了过滤杂质的导风孔外，还可以安装过滤杂物的客车散热器水管。水管内壁、顶面交接位置呈现环形，环形之间等间距开设若干个放置槽，水管内部设置有圆环，圆环圆周外壁呈现环形，并将若干个连接块等间距设置在圆环圆周壁上。同时在圆环之间进行过滤网设置，利用水管顶端螺纹环以及底端环形螺纹槽连接，过滤水中产生的杂质，避免杂质损坏散热器散热效果。后续维护过程中，可以直接拆除水管螺纹环，去除圆环后清洗过滤网。

为了避免杂物进入客车采暖散热器内部，在进风口安装滤网、防护罩的基础上，结合散热性能需求，关闭顶部进风口，改用下部进风、后侧进风方式，并在上部封盖护板，规避顶部掉落杂物风险。或者利用同侧进风、出风方式，在前侧设置采暖散热器的进风口、出风口，进风口处于前侧上部，出风口处于前侧下部，并进行铝材质贯流风机风道的固定设计，促使出风流向下部，规避出风回流风险。

4  总结

综上所述，采暖散热器是客车的重要组成部分，关乎乘客乘车舒适度。在采暖散热器运行过程中，极易因外界自然环境、人为、工艺装配等因素出现腐蚀、杂物堆积问题，对散热器本体的散热效果造成了较大不利影响，也威胁着客车的运行安全性。因此，技术人员应从散热器结构入手，更改散热器进出风方式，合理应用防腐涂料，以便在保证散热器内外清洁度的同时，降低采暖散热器本体的腐蚀风险。

参考文献：

[1]彭承银，赵飞，朱单单.风电塔底散热器失效分析[J].贵州大学学报（自然科学版），2020（06）：62-66.

[2]张望平，郑丰，郝良收，杨跃辉，葛梦昕，李道豫，王圣平，樊友平.基于恒电位法的阀冷却系统铝散热器腐蚀特性研究[J].高压电器，2019（05）：175-181.

[3]汤自强，刘君，张智杰，刘武，肖海刚.SCAL型间冷系统散热器铝管端口腐蚀原因分析[J].内蒙古电力技术，2020（02）：87-91.

[4]温权.浅析变压器用片式散热器防腐技术[J].全面腐蚀控制，2018（11）：114-115.

[5]殷浩洋，尹忠东.防腐涂料导热率对片式散热器散热能力影响的数值计算[J].科学技术与工程，2020（13）：5142-5148.

[6]国建宝，崔鹏飞，关胜利，卢志良，汪广武，王海军，陈建业，黄克峰，耿曼，傅宇湘，杨伟龙，吴安兵，邓龙龙，吕闯.高压直流换流阀散热器腐蚀机理及防控技术研究[J].表面技术，2020（03）：262-268.

[7]冯晓刚，陈少龙，姜娅玲，李轩，赵婷婷.一种汽车用铝散热器防腐芯体[J].汽车实用技术，2020（07）：48-51.