【技术帖】焊缝密封胶在防护型驾驶室上的应用

摘要：为提高某重型越野汽车防护型驾驶室的密封性，针对驾驶室涂装过程中焊缝的涂胶工艺进行了研究。结合PVC 焊缝密封胶在涂装生产线上的应用，介绍了PVC 焊缝密封胶的组成、功能及施工工艺。通过对防护型驾驶室结构和局部特征的分析，分别设计了不同形式钣金搭接结构及驾驶室关键部位的涂胶工艺，并提出了防护型驾驶室在涂装过程中需要注意的问题。同时针对涂装过程中焊缝密封胶出现的问题，分析并提出了对应的解决措施。

关键词：防护型驾驶室 焊缝 涂装 焊缝密封胶

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前言

装甲钢作为一种传统的抗弹材料在装甲防护领域有着广泛的应用，现阶段装甲钢结构的连接方式主要采用焊接工艺，薄装甲钢防护型驾驶室的焊接主要采用连续全焊透方式和局部断续焊接方式。防护型驾驶室结构复杂，尺寸较大，存在大量密集交叉焊缝。驾驶室焊接是防护型驾驶室制造的关键工序，应尽可能减少和防止焊接裂纹及孔洞的产生，焊接质量对车辆的驾乘舒适性、使用性能、使用寿命有重要的影响。焊接过程中由于加工水平、焊接工艺等因素的影响，不同厚度钣金的搭接不可能做到绝对地严丝合缝。如果焊缝处没有进行有效地密封，车辆行驶过程中驾驶室内会出现漏风、漏雨、噪音过大等现象。

为了保障驾驶室的焊接密封性，提高驾驶室的防水、防锈、减震隔音等性能，驾驶室在涂装过程中需要进行焊缝密封处理。目前，国内大多数商用车主机厂使用PVC 焊缝密封胶与中涂面漆湿碰湿形式的涂装工艺，对载货汽车驾驶室焊缝进行密封。防护型驾驶室的钣金厚度大于载货汽车驾驶室的钣金厚度，钣金搭接结构不同，同时防护型驾驶室焊缝密集，涂抹焊缝密封胶部位多于载货汽车驾驶室。因此，需要针对防护型驾驶室的结构特点进行针对性地涂胶密封，本文主要对某重型越野汽车防护型驾驶室的焊缝涂胶工艺进行系统的介绍。

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PVC焊缝密封胶及功能介绍

PVC 焊缝密封胶是由乳液法或微悬浮法聚合的聚氯乙烯树脂、邻苯二甲酸酯类增塑剂、稀释剂、增粘剂、触变剂、无机填料和颜料等组成的一种膏状密封胶，具有很好的触变性。加热固化后成为具有一定粘结强度的弹性体，与电泳底漆、环氧聚酰胺底漆等有良好的结合力。PVC 焊缝密封胶具有良好的粘结性、柔韧性、耐蚀性和耐磨性等，且成本较低，无味无毒、接触皮肤无毒害，广泛应用于驾驶室白车身内、外焊缝的密封，其主要功能如下。

a. 提高驾驶室的防雨密封性，驾驶室是由各大总成焊接而成，焊接处存在大量的焊缝，在焊缝上涂焊缝密封胶可以提高驾驶室的整体密封性。

b. 提高驾驶室的隔音降噪能力，驾驶室结构复杂，车身上存在较多边角部位，是驾驶室焊接、涂装过程容易忽略的部位。在这些区域涂焊缝密封胶可以提高局部密封性，提高驾驶室的隔音降噪能力。

c. 整形修饰作用，良好的PVC 焊缝密封胶涂于焊缝上不会发生流淌，可使钣金搭接处平滑过渡，起到平整车身、修饰钣金表面的作用。

d. 提高驾驶室的防锈能力，防护型驾驶室白车身存在大量的焊缝，焊接产生的应力易集中于焊接热影响区，焊接热影响区较焊接母材其他区域的抗腐蚀能力差，因此在焊缝处涂焊缝密封胶可以有效阻碍腐蚀介质与焊缝的接触，提高白车身的抗腐蚀能力。

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防护型驾驶室的焊缝涂胶工艺

3.1 驾驶室涂装工艺

目前，国内商用车的驾驶室涂装主要采用PVC焊缝密封胶与面漆湿碰湿形式的涂装工艺。根据前期的试验探究，确定了防护型驾驶室白车身的涂装工艺为前处理→电泳→电泳烘干→抗石击涂料→铺沥青胶板→打磨→涂焊缝密封胶→中涂→中涂烘干→打磨→面漆→面漆烘干→面漆修饰。由于PVC 焊缝密封胶与电泳底漆有着良好的附着能力，因此在电泳打磨后对焊缝直接涂PVC焊缝密封胶。涂胶后须避免涂胶表面被污染，在密封胶未凝胶时对驾驶室直接喷漆，使焊缝表面的密封胶与驾驶室表面的中涂漆经过烘干室同时烘干。

3.2 焊缝涂胶工艺

焊缝密封胶在涂装生产线上施工，主要采用高压泵喷涂集中输胶设备挤出的涂胶方式，局部配合手工挤涂方式。不同形式、不同大小焊缝的涂胶要求不同，因此需要胶枪使用不同的涂胶枪嘴，涂胶枪嘴主要有圆锥形枪嘴、圆形枪嘴、扁平枪嘴和L 形枪嘴。根据从前向后、从上向下、从左向右的顺序，使用胶枪沿着焊缝均匀涂胶。涂完胶后，使用毛刷和橡胶刮板对涂胶部位进行修整。根据涂胶位置及涂胶宽度的不同，使用不同宽度的毛刷将焊缝密封胶沿着焊缝方向刷平，使焊缝上的胶面过渡平滑，确保涂胶面完全覆盖焊缝。对于有外观要求或者装配关系要求的涂胶部位，一般使用橡胶刮板将胶端面刮平，保证涂胶端面外观良好。涂胶完成后使用多孔棉纱布将焊缝周围多余的胶擦干净，防止影响面漆喷涂。

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防护型驾驶室的焊缝涂胶工艺要求

焊缝处的局部结构特征、钣金搭接形式、钣金厚度等均影响焊缝处焊缝密封胶的分布、形态、尺寸和厚度。合理的结构设计有助于焊缝密封胶的涂抹，进而有助于保证驾驶室的车身密封性。

4.1 各大总成的搭接形式及涂胶要求

图1 表示了装甲钢板对接接头的两种形式，并对所涂焊缝密封胶的外形尺寸作了要求。图2 为装甲钢板搭接接头的两种形式，分别为交错和并排搭接焊缝。图3、4 分别为装甲钢板角接和丁字接头焊缝，焊缝涂胶最小半径为8 mm。对于各大总成的钣金焊接部位，所有焊缝在涂胶过程中须保证密封胶完全覆盖焊缝，并且涂胶覆盖厚度应为2～5 mm。

图1 装甲钢板对接接头

4.2 关键位置钣金搭接形式及涂胶要求

针对防护型驾驶室的结构特点及使用要求，驾驶室密封性主要包括防雨密封性和防噪密封性。防雨密封性需重点关注驾驶室顶盖及前围可能漏雨的关键结构，防噪密封性需要重点关注驾驶室后围及地板钣金搭接的关键结构。这些关键结构的钣金搭接形式不仅包含典型的对接、搭接、角接和丁字接头四种焊缝形式，还包括以下形式。

图2 装甲钢板搭接接头

图3 装甲钢板角接接头

图4 装甲钢板丁字接头

4.2.1 前风窗玻璃安装框等部位

前风窗玻璃安装框上弯板与下弯板搭接处要求表面平整，涂装后两个弯板接触缝隙不漏雨。如图5所示，上弯板与下弯板焊接后缝隙涂焊缝密封胶，用刷子将密封胶刷平整，并使用橡胶刮板将焊缝上胶面刮平，最后将涂胶附近多余的胶擦拭干净。

4.2.2 顶盖外部安装点等部位

由于驾驶室顶盖表面需要安装其它连接部件，顶盖部位易受到雨水冲刷，这些部位都存在漏雨和被腐蚀的隐患。为了杜绝雨水进入驾驶室内部，需要尽量减少潜在漏水点，同时对潜在漏水点进行严格密封。如图6所示，在顶盖内侧焊接盲孔螺母座，并在螺母座周圈均匀涂抹半径为6～10 mm 的焊缝密封胶进行密封。

图5 前风窗玻璃安装框弯板搭接部位

图6 顶盖内侧焊接螺母座

4.2.3 门框内板等部位

如图7 所示，门框内板与侧围外板的搭接周圈为上车时容易观察到的部位，该处不仅要求外观质量高，而且要求门框内板与外板搭接处密封好。因此，需要在搭接处均匀涂抹焊缝密封胶，起到密封作用；同时涂胶部位需要使用橡胶刮板刮平，使钣金搭接处平整，起到整形的作用。

图7 门框内板与侧围外板搭接部位

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焊缝密封胶主要的失效形式及预防措施

对涂装后的小批量驾驶室进行表面质量检验，发现存在的主要问题有：密封胶局部产生气泡，密封胶与钣金贴合处局部开裂。

5.1 密封胶产生气泡

焊缝密封胶在中涂烘烤后产生少量气泡，造成局部焊缝密封胶鼓包，甚至影响密封胶与钣金的贴合强度，造成局部钣金搭接处密封性差。引起密封胶产生气泡的原因可能有密封胶材料发生变化、涂胶设备密封性差、管路中混入空气等，根据现场生产情况判断，产生气泡的原因主要是涂抹焊缝密封胶过程中可能混入空气。密封胶与钣金搭接处局部存在间隙，经过中涂烘烤，空气膨胀产生气泡。因此，在涂抹焊缝密封胶时需要增大涂抹压力，保证密封胶与钣金搭接处完全接触，避免出现缝隙。

5.2 密封胶与钣金贴合处开裂

中涂烘干后，焊缝密封胶与钣金贴合处局部没有贴合紧凑，甚至出现开裂。对现场工艺过程及开裂位置进行观察分析，开裂原因主要是焊缝密封胶与钣金贴合处没有处理干净，存在灰尘、杂物，焊缝密封胶与钣金经中涂烘干后热胀冷缩不同步，出现开裂。因此，在涂抹焊缝密封胶前需要采用压缩空气吹扫等措施对贴合面进行清除杂物。

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结束语

以防护型驾驶室为研究对象，对涂装过程中驾驶室焊缝的涂胶工艺进行了研究。针对防护型驾驶室的结构特点，对驾驶室焊缝涂胶工艺进行设计，并经过涂胶工艺的实施、涂装后质量的检验、现场问题的跟踪等步骤，验证了PVC 焊缝密封胶在该防护型驾驶室上的使用，进而为PVC 焊缝密封胶在防护型车身上的推广使用提供了一定的参考价值。

来源：期刊-《汽车材料与工艺》