涂料技术
军用弹药筒防护涂料应用现状及发展方向
[据军事科学资料中心报道] 1 引 言
钢药筒和弹体的防护性能直接影响火炮弹药的长贮性,钢药筒和弹体在各种气候条件下运输、贮存要长期不受腐蚀,是钢药筒和弹体表面防护涂装需要解决的问题。美国、加拿大和俄罗斯等军事先进的国家,对钢药筒和弹体用防护涂料都提出了很高的要求。而我国在钢药筒和弹体用防护涂料的种类和涂漆工艺,五十年代是完全照搬前苏联的,六十年代针对我提出以钢代铜的问题,对钢药筒的防腐提出更高要求后,并开始了钢药筒用防护涂料的研究工作,被称为第一代军用弹体防护涂料。八十年代根据我国引进的XXX工程,按美军标准涂装弹体要求,结合我国弹药生产情况,按照先涂漆后装药的工艺流程,又开展了第二代弹用防护涂料。先后研制出了电泳涂料、粉末涂料、大弹涂料和海弹涂料等。这些涂料均已在弹药生产厂家得到应用。下面就这些产品的应用情况及未来的发展方向进行介绍:
2 水溶性电泳涂料
电泳涂漆技术是六十年代发展起来的一项新技术。由于电泳漆以水作溶剂,消除了有机溶剂造成的火灾危险和对环境的污染。电泳涂装工艺简单,适合大批量、连续化、自动化作业,对复杂工件均能获得均匀的漆膜,涂料利用率高,有利于降低成本,提高效率。为此,世界各国对电泳涂料及涂装技术的研究应用都很重视。我国自六十年代后期采用3020"电泳漆涂装7.62mm弹壳获得成功以来,国内中小口径钢药简相继采有了电泳涂料及涂装工艺。满足了弹用防护涂料的要求。
为满足火炮弹药的长期贮存、射击性能及装配加工性能要求,用于钢质弹壳和弹体的水溶性电泳涂料,不仅要有良好的使用稳定性、电泳涂装性,而且对漆膜的抗腐蚀性、耐磨性、耐碰撞性及外观都有较高的要求。研究新的电泳涂料及优良的施工工艺适应装配加工是十分重要的。为此,国内研制出了种类齐全的阳极电泳漆和阴极电泳漆。
2.1阳极电泳漆
国内早期使用的阳极电泳漆存在槽液稳定性较差、泳透力低和防腐蚀性能差等问题,应用范围只局限于炮弹和小口径钢药筒。针对这些问题,又先后研制出5401"苯乙烯改性酚醛电泳漆,5402"聚氨酯改性酚醛电泳漆和H-88"环氧磷酸酯电泳漆。其中环氧磷酸磷酯电泳漆性能比一般电泳漆优越,特别是附着力好、泳透力高、槽液稳定、漆膜均匀平整、具有优良的机械性能和良好的防腐性能。该电泳漆在一些厂家生产的钢药筒上进行电泳涂装,各项性能均满足要求,装弹时紧口处不开裂、不掉漆、射击时不粘膛、不掉漆。目前该电泳漆仍在这些弹药厂家生产的钢药筒上应用。
2.2阴极电泳漆
由于阳极电泳漆在电泳过程中,阳极表面要发生电化学氧化,造成阳极溶解,从而影响了漆膜的防腐蚀性能。为了提高钢质药筒的耐腐蚀性能,五九所在国内率先研制成功了第一代阴极电泳漆,并将该电泳漆用于小口径钢质药筒和大口径钢质药筒,其各项性能均优于阳极电泳漆,特别是漆膜的抗腐蚀性能(盐水喷雾试验)大致是阳极电泳漆膜的4倍,大大地提高了钢质药筒的防腐蚀能力。
近年来,针对我国引进技术对弹体、弹壳的防护要求,又研制出适用于弹药筒用的新型阴极电泳漆,经工厂实际生产试用,槽液稳定、泳透力高、涂漆均匀,并通过盐雾试验、高低温射击试验(一40 ° C ~70 ° C)和耐盐水试验考查,其各项性能均达到或超过国外技术指标要求。该涂料比国外选用的环氧漆或环氧酚醛漆的耐腐蚀性能更好,电泳涂装工艺比国外采用的空气喷涂工艺更为先进。已作为定型产品进行推广应用。
3 粉末涂料
粉末涂料对环境污染很小,涂膜具有良好的抗腐蚀性、装饰性和耐候性。我国研制成功的抗腐蚀性能优良的环氧粉末涂料,在一些厂家用于涂装大大口径钢质药筒,其涂膜各项战术指标均达到军用标准要求,保证了大口径弹长期贮存的抗腐蚀要求。由于采用了静电喷涂工艺,使粉末涂料的利用率提高到95%以上,一次涂装,涂膜均匀,省工省时,降低了产品成本。因此粉末涂料的应用前景较好,据报道,世界上近二十年来,粉末涂料的年增长率大约在12%左右,是值得开发和完善的领域。
4 大弹系列涂料
在"七五"期间,针对弹用涂料无法适应大口径弹体制造技术改造,对弹用涂料提出了新的要求。国内又研制开发出具有较高防护性能的新型大弹系列涂料,大大提高了大弹弹体的生产质量和安全可靠性能,提高了弹用涂料的适用性,可满足将过去先装药后涂漆,改为先涂漆后装药的新工艺生产技术要求。
研制出的大弹系列涂料产品有 5403一2、5403一3、5403一4和5403一5及配套的静电稀释剂。这些产品先后在一些厂家得到推广应用,并取得了良好的效果。漆膜硬度大、附着力好、耐溶剂,在较高温度下不回粘、不沾药,其各项战术技术指标均达到军用标准要求。为配合工厂大弹制造技术改造工程,该涂料采用静电喷涂新工艺,并适合"湿碰湿"的施工方法,一次涂漆均匀,生产效率高,既节省能源,又节省工时,简化工艺,特别适合大弹先涂漆后装药的生产新工艺,为我国"七五"期间完成大弹生产技术改造工程奠定了基础。特别是近几年的大弹维修厂家,几乎所有维修产品都是采用的这类系列涂料。
5 海弹防护涂料
大口径弹用涂料的防腐蚀性能好坏,直接影响大口径弹长过性、运输性、维护性、使用可靠性和安全性等。研制开发适应在湿热海洋气候条件下长贮和使用、并要求涂装工艺简单、性能优良的大弹涂料,是弹用涂料研究领域急待解决的课题。
针对上述问题,国内在"八五"、 ” 九五 ” 期间,研制出了海弹防护涂料及涂装工艺,使我国海军弹药的防腐蚀性能有了较大提高,从而减少了弹药的锈蚀返修率,延长了海军弹药的舰载贮存期,有利于海军战斗力的提高。由于海弹防护涂料具有良好的施工适应性,它既可用作弹体底漆,也可用作弹体面漆,满足了弹药生产厂家提出的减少漆种的要求,达到了提高生产效率的目的。
海弹防护涂料的研制成功,结束了我国海军没有自定的海弹涂料标准的历史。在涂膜性能方面,为适应螺旋装药的基础上,提高了漆膜硬度和耐 200"汽油的技术指标,海弹防护涂料的耐盐雾性为244h,优于国内弹用涂料的96h的技术指标,耐水性达到120h,超过美国军用标准要求,漆膜固化条件为95 ° C/30min,优于目前国内采用的大弹涂料固化条件120 ° C/30min。涂漆在静电喷涂时,流平性好、固化性能好、厚度均匀、不回粘,能适应现有弹体静电涂装生产工艺及操作的要求。自干涂料的自干性能好,不咬底、流平效果好,能适应目前弹体涂装生产工艺要求。该涂料已成功地用于工厂生产的海军用130/58杀爆榴弹的涂装,其各项物化性能和防腐蚀性能均达到了海弹涂漆技术要求。其施工性能和涂膜防腐蚀性能均比原来大弹系列涂料有较大进步,值得在其它大、中口径弹药涂装生产上推广应用。
总之,新型海弹防护涂料的研制成功,大大缩小了我国弹药涂装水平与国际先进水平的差距,把我国海军弹药的舰载和库存时间及贮存完好水平提高到了一个新的高度。
弹用涂料未来的发展趋势
在当今世界格局的变化时代,军品生产任务的减少,在火炮弹药的生产任务逐年下降,对弹用涂料的需求量也在不断下降的情况下,为符合现代军事防御的战略思想,满足弹药长贮要求,适合我国国情,以提高弹用涂料的防腐蚀性能和各种环境气候条件下的适应性,降低涂料固化温度,降低成本,提高质量,仍将是今后军用涂料研究领域内的主攻方向。
随着先进制导技术的应用和先进对抗技术的发展,制导弹药将作为主要进攻武器得到应用,先进对抗技术也将得到广泛的应用。弹用涂料除具有高防护性能外,还应具有特殊功能,如防红外探测、吸波性能等。因此研制功能性弹用涂料也是未来军用涂料领域的重要发展方向。
为适应现代军品生产任务少、弹用涂料需求量低的形势,以保军转民的战略思想为指导,开发具有既满足军品弹用涂料性能要求,又适合在民品上推广应用的新型涂料种类,既满足军用涂料贮备技术,又作为民用涂料争创效益,对军、民品生产都具有重要意义。
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