隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對汽車質(zhì)量的要求越來越高，汽車的防腐性能已經(jīng)成為原始設(shè)備制造商和消費者評估汽車質(zhì)量的重要項目。汽車腐蝕危害嚴重，不僅導(dǎo)致汽車報廢和環(huán)境污染，還帶來嚴重的安全隱患[1]。汽車強化腐蝕試驗是驗證汽車耐腐蝕性有效的手段之一，在國內(nèi)外許多汽車行業(yè)得到了應(yīng)用。本文介紹了汽車行業(yè)普遍關(guān)注的汽車強化腐蝕試驗過程中的腐蝕問題、原因分析及對策，旨在探索和提高汽車的耐腐蝕性能。
1.整車強化腐蝕試驗。
大眾、通用、福特等國際知名汽車廠商都設(shè)立了專門的汽車腐蝕狀況評價機構(gòu)，但目前國際上還沒有統(tǒng)一的汽車腐蝕強化試驗標準和評價體系。國內(nèi)汽車企業(yè)對汽車耐蝕性的研究起步較晚，車輛強化腐蝕試驗一般按照QC/T 732-2005《乘用車強化腐蝕試驗方法》進行。試驗過程包括高溫高濕、鹽霧、鹽水路面、可靠道路行駛、高速行駛等試驗條件，以模擬沿海地區(qū)鹽霧沉積、北方地區(qū)冰雪路面撒鹽等腐蝕環(huán)境，從結(jié)構(gòu)、工藝、材料等方面通過試驗檢驗，評價產(chǎn)品的存在。
車輛強化腐蝕試驗的一個周期為24小時。一般10個周期的腐蝕結(jié)果相當于一個腐蝕年。通常，進行60或100次循環(huán)來模擬車輛6年或10年的腐蝕狀態(tài)。在測試過程中，通常會懸掛標準腐蝕樣品，以控制腐蝕強度。腐蝕強度以中國惡劣大氣環(huán)境下的年腐蝕量為基礎(chǔ)。高溫高濕鹽霧的噴射時間每10個周期調(diào)整一次，確保腐蝕強度符合要求。根據(jù)QC/T 732-2005，進行了100次循環(huán)試驗。
2.強化腐蝕試驗中的典型腐蝕問題。
經(jīng)過密集的腐蝕試驗，車身、底盤、發(fā)動機艙等區(qū)域的零件會發(fā)生不同程度的腐蝕。由于位置、環(huán)境和材料的不同，腐蝕形式呈現(xiàn)出不同的形態(tài)特征，主要有點蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、點蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕。60次循環(huán)試驗后的典型問題如下。
2.1車身。
根據(jù)腐蝕形式，車身腐蝕問題主要分為縫隙腐蝕、銳邊腐蝕、空洞腐蝕等。發(fā)生縫隙腐蝕的地方包括門的邊緣、鉸鏈與側(cè)壁之間的安裝面、機艙鋼板的焊接處等。銳邊腐蝕情況，如門排水孔、加油口蓋邊緣腐蝕；內(nèi)腔腐蝕主要包括下門檻內(nèi)腔和后輪罩內(nèi)腔。產(chǎn)生腐蝕問題的原因包括:(a)材料因素:門、側(cè)壁等防腐區(qū)域使用的板材耐腐蝕性不足，未使用鍍鋅鋼板等耐腐蝕材料；(b)膠封:由于鈑金的焊縫、包邊、結(jié)合面未用膠有效密封，水蒸氣進入后發(fā)生縫隙腐蝕?？p隙腐蝕是車身腐蝕中常見的問題。要解決這個問題，需要進行合理的涂膠設(shè)計，根據(jù)設(shè)計要求改進涂膠工藝。(c)結(jié)構(gòu)設(shè)計:由于型腔金屬板之間空間較小或工藝孔設(shè)計不合理，導(dǎo)致輪蓋等型腔部位型腔電泳作用不佳；孔的設(shè)計不僅要考慮開孔的尺寸、位置和數(shù)量，還要考慮孔的密封性，這將導(dǎo)致后期進水和腐蝕。(d)工藝實施:鈑金沖壓過程中產(chǎn)生的銳邊和毛刺、焊接過程中產(chǎn)生的焊渣等飛濺物均直接影響后期電泳，導(dǎo)致電泳漆膜厚度等關(guān)鍵指標不符合防銹要求。除了合理的設(shè)計，現(xiàn)場過程控制也極其重要。
2.2底盤。
(1)排氣系統(tǒng)在焊接過程和使用過程中，由于排氣和冷凝液的高溫氧化，容易發(fā)生高溫腐蝕、冷凝液腐蝕和晶間腐蝕。腐蝕嚴重的部位主要包括排氣管與消聲器的焊縫、排氣管與主消聲器的安裝法蘭。
(2)整車試驗時，底盤區(qū)域的黑漆和標準件容易腐蝕。一方面與底盤惡劣的腐蝕環(huán)境有關(guān)，在車輛試驗過程中，底盤區(qū)域的部件容易受到沙子、鹽水等外界條件的影響。此外，零件的表面涂層選擇、性能指標和工藝控制直接影響產(chǎn)品的耐腐蝕性。
(3)汽車傳動軸作為汽車重要的傳動部件，如果不加以保護，其表面容易生銹。由于表面處理成本較高，國內(nèi)主機廠對傳動軸進行噴漆或未進行表面處理。
2.3機艙。
(1)整車鹽霧試驗后，發(fā)動機和變速器總成的鋁及鋁合金零件表面會出現(xiàn)白色腐蝕產(chǎn)物。在大氣環(huán)境下，鋁鑄件表面會形成一層氧化膜，使鋁具有更好的耐腐蝕性。鹽霧試驗中，高濃度的氯離子破壞了鋁鑄件表面的氧化膜，造成點蝕。
(2)高壓油泵、渦輪增壓器、EGR管道等部件經(jīng)強化腐蝕試驗后腐蝕嚴重。由于這些部件在高溫環(huán)境下工作，一般不進行表面處理，容易造成嚴重腐蝕。對于這種腐蝕問題，可以適當增加表面處理或使用耐腐蝕性更好的金屬材料。
(3)電池壓板、散熱器安裝支架等電泳黑漆部件由于缺乏表面處理性能指標控制(如附著力不足、耐濕熱等項目控制)、產(chǎn)品質(zhì)量一致性差等因素，在試驗過程中容易生銹。
2.4內(nèi)部和外部零件。
車標、門把手、散熱器格柵等裝飾電鍍件。由于涂層厚度、鎳層電勢差和其他指標，沒有適當?shù)匾蠛涂刂?。被鹽霧腐蝕后，表面變暗，甚至產(chǎn)生腐蝕點蝕。
3.改進措施和建議。
汽車的防腐性能與整車及其零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料、防腐技術(shù)、表面處理和現(xiàn)場工藝質(zhì)量控制等密切相關(guān)。
3.1整車及零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計。
(1)盡量減少尖角和棱角的存在，控制毛刺的大小和方向。銳邊和毛刺的電泳作用差，容易產(chǎn)生腐蝕。在設(shè)計中，翻邊可以設(shè)計在鋒利的邊緣，沖孔處的毛刺應(yīng)該朝向鈑金內(nèi)部。
(2)為了達到良好的腔體電泳作用，需要結(jié)合電泳SE分析合理設(shè)計腔體鈑金間距和工藝孔。鈑金間距的設(shè)計與電泳工藝關(guān)系很大，一般設(shè)計在5 mm以上；
(3)設(shè)計時，應(yīng)盡可能避開封閉區(qū)域，或在封閉區(qū)域內(nèi)保持良好的通風(fēng)和排水作用，避免腐蝕性介質(zhì)堆積造成縫隙腐蝕。裂紋腐蝕有感的裂紋寬度一般為0.025-0.1毫米..
3.2材料選擇。
(1)鍍鋅鋼板具有良好的耐腐蝕性能，因此在外覆蓋件(門、擋泥板、發(fā)動機罩)、側(cè)壁、地板、機艙等腐蝕環(huán)境嚴重的區(qū)域，建議使用7-10微米厚度的鍍鋅鋼板；
(2)汽車的排氣/消聲系統(tǒng)應(yīng)采用耐腐蝕性強的不銹鋼制造，考慮到耐高溫、成本等因素。排氣/消聲系統(tǒng)大部分由436、439和441車型制成，排氣尾管和裝飾罩由304型不銹鋼制成。
(3)選材時應(yīng)考慮不同材料重疊造成電偶腐蝕的風(fēng)險，可選擇電位相近的金屬組合進行連接，或在雙金屬之間進行絕緣處理。
3.3表面保護和工藝選擇。
(1)螺栓、螺釘、夾具等緊固件的防銹性能較重要，可根據(jù)應(yīng)用部位選擇合適的表面處理方法，如在機艙和底盤區(qū)域采用高耐蝕性的鋅鋁涂層或電鍍鋅鎳合金；
(2)對于黑漆件、電鍍件等外購生產(chǎn)件，應(yīng)對性能指標(附著力、膜厚等)進行合理的要求和控制。)與鹽霧試驗和表面涂層有關(guān)。用于機艙和底盤零件(黑漆零件、標準件等。)其中市場上經(jīng)常反饋腐蝕問題，建議增加噴蠟保護。噴蠟對零件海運等短期防護較有效；
(3)為解決鋁鑄件白銹問題，可對鋁鑄件表面進行鈍化處理，對溫度較低的區(qū)域進行噴蠟保護。整車強化腐蝕試驗表明，噴蠟對鋁鑄件防銹較有效。
(4)為了提高車身底部區(qū)域的防腐性能，有必要保護車身底部地板、側(cè)梁底部和側(cè)面以及輪罩等石頭撞擊風(fēng)險區(qū)域。一般是噴涂PVC防石擊涂料或加塑料保護罩保護。
(5)車身型腔是車身防腐的關(guān)鍵區(qū)域，需要通過合理的工藝孔設(shè)計實現(xiàn)型腔的良好電泳。腔體的電泳膜厚低要求一般為10μm，車身腰線以上的A/B柱、車頂縱梁等腔體區(qū)域電泳性能較差。由于該區(qū)域的腐蝕環(huán)境相對較好，可以適當降腔體的電泳膜厚。另外，在腔體電泳難以滿足的情況下，需要進行腔體噴蠟保護，包括下側(cè)門檻、車門下部、后輪罩等區(qū)域；
(6)為防止縫隙腐蝕的發(fā)生，車身區(qū)域的鈑金焊接部位和包邊處應(yīng)采用膠水密封，并根據(jù)應(yīng)用部位合理制定涂膠工藝，達到目標防腐作用。
4.結(jié)語。
整車強化腐蝕試驗?zāi)芎芎玫胤从痴嚰捌淞悴考姆冷P性能。通過試驗結(jié)果，分析了其在結(jié)構(gòu)設(shè)計、涂膠噴蠟、表面處理工藝、材料選擇等方面的不足。汽車產(chǎn)品的質(zhì)量問題可以有針對性地解決，從而不斷提高汽車產(chǎn)品的質(zhì)量。
