在变压器制造流程中,铁芯叠装完成后的整体涂漆是一道关键的绝缘处理与外观装饰工序。无溶剂黑色环氧铁芯涂料(又称铁芯覆盖漆)以其绝缘性能好、固化后表面光亮、工艺适应性强等特点,被广泛应用于干式变压器铁芯,以及油浸式变压器铁芯、夹件与油箱内壁的防护。东莞市蒂森新材料有限公司的SEP-988高色素特黑环氧色浆按5%~7%的比例调入环氧铁芯涂料,可在保证绝缘增强的同时,使漆膜获得高黑度、高光泽的镜面钢琴黑效果。本文结合干式与油浸式变压器各零部件的真实制造工艺,系统介绍SEP-988特黑色浆在铁芯及结构件黑色环氧涂层中的应用部位、施工流程与工艺参数。
环氧铁芯覆盖漆是一种双组分、无溶剂(或低溶剂)、常温固化的环氧树脂涂料,A组分为含颜料、填料的环氧基料,B组分为固化剂,混合后经交联反应形成致密漆膜。SEP-988特黑色浆以128环氧树脂为载体、6号特黑炭黑为颜料,调入后不改变环氧体系的固化机理,仅赋予漆膜高黑度与遮盖力。其在变压器上的适用部位包括:干式变压器铁芯(硅钢片叠装体)的可视表面与端面;油浸式变压器铁芯及上下夹件;油箱内壁;以及夹件、拉板、压钉等钢结构件的防护涂层。
图1 铁芯淋涂黑色环氧漆后,漆膜表面光亮、可见叠片轮廓
干式变压器铁芯叠装、绑扎并经检验合格后,进入涂漆工序。施工流程如下:
(1)表面清理:用压缩空气或干净抹布清除铁芯表面的灰尘、铁屑与油污,确保表面干燥、清洁。表面清洁度直接影响漆膜附着力与表面光亮度。
(2)配料调色:按涂料厂家规定的A/B质量比称量,将SEP-988特黑色浆按6%(根据黑度要求在5%~7%间调整)加入A组分,先预搅拌均匀,再加入B组分。
(3)搅拌:使用电动搅拌器以中低速搅拌1~2分钟,搅拌过程中注意将容器底部与侧壁的物料充分翻动到位,确保A、B组分及色浆完全均匀,避免局部固化不良或色差。
(4)淋涂/刷涂:将搅拌均匀的混合料缓慢淋浇于铁芯上表面与可视端面,使其自然流平覆盖;立面与边角辅以毛刷涂刷。混合料应在约20分钟适用期内施工完毕,防止黏度上升导致流平变差。
(5)固化:将铁芯置于洁净、干燥、防尘的环境中常温固化,25℃下约2小时表干、24小时完全固化;亦可在80℃烘烤约2小时加速固化。
油浸式变压器的铁芯与夹件在总装前需进行防腐涂漆,油箱内壁也需涂覆耐油涂层,以防锈蚀并避免杂质污染变压器油。该部位多采用酚醛改性环氧铁芯防腐漆(耐热等级可达H级),施工方式包括刷涂、辊涂、淋涂与无气喷涂。将SEP-988按5%~7%调入漆料后:
无气喷涂时喷孔直径0.43~0.48mm、出口压力约15MPa;空气喷涂时喷孔1.2~1.5mm、压力3~5MPa。施工环境温度不低于5℃,底材温度应高于露点3℃以上。漆膜固化后应耐变压器油浸泡24小时无变化,黑色均匀、无流痕、无针孔。SEP-988的油渗性、耐酸碱性与耐迁移性均为5级,可满足油浸环境的长期服役要求。
图2 涂覆黑色环氧漆的三柱式铁芯成品,表面黑亮一致
变压器上下夹件(夹件腹板与肢板)、拉板、压钉、垫脚等钢结构件,通常先经热镀锌处理(镀锌层最小厚度约90μm)或喷砂(达Sa2.5级)后涂防锈底漆。在铁芯整体涂漆时,这些构件可视部位与铁芯一同覆盖黑色环氧漆,以统一外观并增强防潮、防锈能力。施工时平面利用涂料的自流平性一次成型,立面依靠涂料良好的触变性做到不留挂;边角、焊缝处用毛刷找补,确保不漏涂。固化后漆膜附着力达1级,通过湿热与盐雾试验,黑色外观与铁芯协调一致。
图3 干式变压器生产车间,多台铁芯处于装配与涂漆工序
| 工艺项目 | 参数/要求 | 标准/说明 |
|---|---|---|
| SEP-988添加量 | 5%~7%(对环氧混合料) | 按黑度与膜厚调整 |
| A/B混合精度 | ±1%(按质量称量) | 电子秤计量 |
| 搅拌时间 | 1~2 min(电动搅拌) | 底部、侧壁搅拌到位 |
| 混合料适用期 | 约20 min(25℃) | 超时黏度上升、流平变差 |
| 施工方式 | 淋涂、刷涂、辊涂、无气喷涂 | 按部位选择 |
| 单层漆膜厚度 | 0.3~0.8 mm | 干膜测厚仪检测 |
| 表干时间 | 约2 h(25℃) | GB/T 1728 |
| 完全固化 | 24 h(25℃)或2 h(80℃) | 固化度合格为准 |
| 施工环境温度 | ≥5℃,底材高于露点3℃ | 防尘、洁净、干燥 |
| 漆膜外观 | 均匀光亮,无裂纹/流痕/针孔/气泡 | 招标技术规范要求 |
| 附着力 | ≤1级 | GB/T 9286 / ASTM D3359 |
| 耐变压器油 | 24 h无变化 | 油浸式部件要求 |
建议每批铁芯首件做工艺样板,确认黑度、光泽与固化状态后再批量施工;涂漆工序应安排在清洁工位,避免与打磨、焊接等产尘工序交叉。产品与应用资料可查询蒂森新材料官网及产品中心。
SEP-988特黑环氧色浆适用于干式与油浸式变压器铁芯、夹件、油箱内壁及钢结构件的黑色环氧覆盖涂层,按5%~7%添加并严格执行表面清理、均匀配料、20分钟内淋涂与洁净固化的工艺要求,可稳定获得绝缘可靠、黑亮如镜的涂层质量。
Q1:为什么搅拌好的漆料必须在20分钟内用完?
双组分环氧漆混合后即开始交联反应,体系黏度随时间不断上升。超过适用期后,漆料流平性变差,淋涂后易出现刷痕、波纹与橘皮,难以形成镜面效果,还可能造成固化不良。因此应按用量少量多次配料,随用随配。
Q2:铁芯立面涂漆出现流挂怎么办?
流挂多因一次涂覆过厚、漆料触变性不足或环境温度过低。应控制单次膜厚,选用触变性良好的铁芯涂料,立面采用薄涂多遍或借助毛刷引导;环境温度不低于5℃。已出现的流挂待漆膜固化后打磨平整,再局部补涂。
Q3:油箱内壁涂黑漆会不会污染变压器油?
选用耐油的酚醛改性环氧涂料并确保漆膜完全固化后,不会污染变压器油。SEP-988耐迁移、油渗性均为5级,固化漆膜经耐变压器油24小时试验无变化。注油前应确认漆膜充分固化并清理干净内壁,必要时按工艺进行冲洗。
Q4:干式变压器铁芯涂漆后表面出现颗粒、失光是什么原因?
颗粒主要来自固化环境灰尘、飞虫落于湿膜,或漆料/工具带入杂质;失光多因环境湿度大、表面清理不净或固化过程中温差结露。应保持施工与固化环境洁净干燥,漆料过滤后使用,避免在高湿工况下施工。
Q5:同一台变压器铁芯与夹件如何保证黑色一致?
应使用同一批次调配的漆料连续施工,统一添加量、膜厚与固化条件,避免分批配料造成色差。对外观一致性要求高的产品,可在固化后用色差仪检测铁芯与夹件表面,控制ΔE在允许范围内。