給汽車(chē)做腐蝕試驗(yàn)之后……艾斯瑞
后……
為驗(yàn)證某皮卡的防腐性能，進(jìn)行了循環(huán)整車(chē)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)，分析了鍍鋅板、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和涂膠工藝對(duì)車(chē)身防腐性能的影響。結(jié)果表明，鍍鋅板的防腐性能優(yōu)于非鍍鋅板，相同厚度鍍鋅板的防腐性能與鍍鋅板相當(dāng)。當(dāng)a柱與翼子板的間隙寬度小于0.1毫米時(shí)，容易發(fā)生腐蝕，而當(dāng)間隙寬度大于0.2毫米時(shí)，可以避免腐蝕。在鋼板搭接處涂適量的焊縫密封膠，可以保證6個(gè)腐蝕年(60次循環(huán)試驗(yàn))內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題。在這項(xiàng)工作中，對(duì)各種腐蝕模式進(jìn)行了測(cè)試和理論探索。
隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外客戶(hù)對(duì)汽車(chē)的耐腐蝕性要求越來(lái)越高。近年來(lái)，因汽車(chē)腐蝕問(wèn)題引發(fā)的召回事件屢有發(fā)生，汽車(chē)的防腐水平直接影響到汽車(chē)的銷(xiāo)售和出口。汽車(chē)的腐蝕不僅影響汽車(chē)外觀(guān)，造成環(huán)境污染，還會(huì)使零部件尺寸縮小，機(jī)械強(qiáng)度降，影響行車(chē)安全。汽車(chē)防腐是汽車(chē)企業(yè)必須面對(duì)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
防腐是整車(chē)的系統(tǒng)工程。國(guó)外主流汽車(chē)品牌一般都有專(zhuān)門(mén)的防腐設(shè)計(jì)手冊(cè)和腐蝕評(píng)價(jià)部門(mén)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)防護(hù)、材料選擇、制造工藝等階段對(duì)車(chē)輛進(jìn)行防腐工作。目前國(guó)內(nèi)汽車(chē)廠(chǎng)對(duì)整車(chē)防腐性能的認(rèn)識(shí)正在逐步提高。他們一方面引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品有的防腐技術(shù)，另一方面也在逐步開(kāi)展整車(chē)防腐性能的研究。
通過(guò)整車(chē)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)，研究了車(chē)身的耐蝕性，分析了鋼板材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和涂膠工藝對(duì)車(chē)身耐蝕性的影響。
1.測(cè)試。
該試驗(yàn)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 732-2005《乘用車(chē)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)方法》進(jìn)行。腐蝕速率為70μ m/a，試驗(yàn)載荷為60%。根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)，10次循環(huán)試驗(yàn)的腐蝕結(jié)果相當(dāng)于我國(guó)差地區(qū)1年的腐蝕量。試驗(yàn)周期為60個(gè)周期，即60天，相當(dāng)于中國(guó)腐蝕嚴(yán)重地區(qū)的6年。每個(gè)周期結(jié)束時(shí)，檢查車(chē)輛的腐蝕情況，每10個(gè)周期進(jìn)行一次系統(tǒng)檢查，確定腐蝕等級(jí)。
這項(xiàng)工作模擬了車(chē)輛實(shí)際使用時(shí)可能遇到的各種腐蝕環(huán)境，以便更好地評(píng)估整車(chē)的耐腐蝕性。一個(gè)循環(huán)持續(xù)24小時(shí)，每個(gè)循環(huán)包括以下測(cè)試程序:高速行駛78公里→站在斜坡上(20%坡度)→鹽霧(3%濃度)→鹽水箱和鹽水搓板路(2%濃度)→綜合不良路，5.35公里→洗車(chē)，均勻循環(huán)→自然干噪，7h→高溫高濕室內(nèi)存放，10 h。
測(cè)試開(kāi)始前的準(zhǔn)備工作包括:①對(duì)需要注意的關(guān)鍵部位拍照，記錄原始信息；②測(cè)量車(chē)身漆膜厚度；③安裝斷電開(kāi)關(guān)，確保安全；④安裝監(jiān)控鋼板控制腐蝕強(qiáng)度，安裝位置為4頂4底盤(pán)。
鹽水濃度用日本ES-421鹽度計(jì)測(cè)量，膜厚用德國(guó)Surfix FN膜厚計(jì)測(cè)量。鹽霧試驗(yàn)室和溫濕度實(shí)驗(yàn)室為海南汽車(chē)檢測(cè)院定制。
2.結(jié)果和討論。
2.1材料對(duì)車(chē)身防腐的影響。
汽車(chē)做腐蝕試驗(yàn)
為了驗(yàn)證材料對(duì)車(chē)身防腐性能的影響，在試驗(yàn)樣車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)外板上分別安裝了非鍍鋅板、鍍鋅板和熱鍍鋅板，材料分別為DC01、DC01e+Z和DC51D+Z。鍍鋅板和熱鍍鋅板的鍍鋅層厚度為7 μ m。
根據(jù)30個(gè)循環(huán)的測(cè)試結(jié)果，非鍍鋅板的劃片單邊腐蝕為4.2毫米，電鍍鋅板的劃片腐蝕為0.9毫米，熱鋅板的劃片腐蝕為0.7毫米，可見(jiàn)非鍍鋅板的延伸寬度高于鍍鋅板。此外，非鍍鋅板邊緣銹蝕嚴(yán)重，積垢，鍍鋅板邊緣僅輕微銹蝕。
非鍍鋅板的劃片腐蝕擴(kuò)展寬度高于鍍鋅板，鍍鋅板與熱浸鍍鋅板的耐蝕性差異不大，10個(gè)循環(huán)都沒(méi)有腐蝕擴(kuò)展現(xiàn)象，后續(xù)試驗(yàn)過(guò)程中劃片腐蝕擴(kuò)展程度也較小。
從測(cè)試結(jié)果可以看出，鍍鋅板的防腐性能優(yōu)于非鍍鋅板，這是因?yàn)樵趧澗€(xiàn)處漆膜被破壞后，鍍鋅層可以起到更好的陰極保護(hù)作用。熱鍍鋅板的防腐性能與鍍鋅板相似，說(shuō)明鍍鋅板的防腐性能主要與鍍鋅層厚度有關(guān)，而與鍍層結(jié)構(gòu)關(guān)系不大。
2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)防腐的影響。
車(chē)輛強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)前，測(cè)量a柱與翼子板間隙寬度，左側(cè)小于0.1mm，右側(cè)大于0.2mm，設(shè)計(jì)寬度為0.2 ~ 1 mm，左側(cè)間隙寬度因裝配誤差小于設(shè)計(jì)尺寸。經(jīng)過(guò)30次循環(huán)試驗(yàn)，左側(cè)裂紋已全腐蝕，并有少量銹垢堆積，但是右接頭沒(méi)有腐蝕現(xiàn)象。
左裂紋腐蝕的原因是裂紋小，易積聚灰塵、泥水、鹽水等腐蝕性介質(zhì)。由于水和腐蝕介質(zhì)的存在，間隙內(nèi)外的氧含量、離子濃度和pH值在初始緩慢氧化還原反應(yīng)后不同，形成“供氧差電池”，加速金屬溶解，導(dǎo)致間隙腐蝕。
當(dāng)間隙寬度很窄時(shí)，腐蝕速率隨著間隙寬度的增加而增加。當(dāng)間隙寬度約為0.1毫米時(shí)，腐蝕速率高，當(dāng)間隙寬度增加時(shí)，腐蝕速率降。當(dāng)間隙大于0.2毫米時(shí)，幾乎不會(huì)發(fā)生腐蝕。因此不會(huì)發(fā)生腐蝕。
2.3涂膠工藝對(duì)防腐的影響。
汽車(chē)中鋼板的重疊結(jié)構(gòu)很多，車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行李箱蓋、側(cè)壁等區(qū)域都存在重疊結(jié)構(gòu)。搭接處由于縫隙的存在是腐蝕的薄弱環(huán)節(jié)，鋼板的搭接處要用適量的密封膠，尤其是邊角處，膠水涂得太少會(huì)出現(xiàn)縫隙，導(dǎo)致縫隙腐蝕，膠水涂得太多容易擠出形成膠皮，影響外觀(guān)。
3.結(jié)語(yǔ)。
(1)非鍍鋅板劃片和擴(kuò)腐蝕的寬度高于鍍鋅板，易發(fā)生非鍍鋅板邊緣腐蝕。
(2)熱鍍鋅板和鍍鋅板的耐蝕性相當(dāng)，說(shuō)明鍍鋅板的耐蝕性主要與鍍鋅層厚度有關(guān)。
(3)當(dāng)a柱與翼子板間隙寬度小于0.1mm時(shí)，經(jīng)過(guò)30次循環(huán)試驗(yàn)已全腐蝕，而當(dāng)間隙寬度大于0.2mm時(shí)，可避免腐蝕。
(4)鋼板搭接處，焊縫密封膠不足的位置腐蝕嚴(yán)重，而焊縫密封膠充足的位置在試驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有腐蝕。
本次腐蝕試驗(yàn)使用到的設(shè)備由廣東艾斯瑞儀器科技有限公司提供。