隨著汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)質(zhì)量的要求越來(lái)越高，汽車(chē)的防腐性能已經(jīng)成為原始設(shè)備制造商和消費(fèi)者評(píng)估汽車(chē)質(zhì)量的重要項(xiàng)目。汽車(chē)腐蝕危害嚴(yán)重，不僅導(dǎo)致汽車(chē)報(bào)廢和環(huán)境污染，還帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患[1]。汽車(chē)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)是驗(yàn)證汽車(chē)耐腐蝕性有效的手段之一，在國(guó)內(nèi)外許多汽車(chē)行業(yè)得到了應(yīng)用。本文介紹了汽車(chē)行業(yè)普遍關(guān)注的汽車(chē)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)過(guò)程中的腐蝕問(wèn)題、原因分析及對(duì)策，旨在探索和提高汽車(chē)的耐腐蝕性能。
1.整車(chē)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)。
大眾、通用、福特等國(guó)際知名汽車(chē)廠(chǎng)商都設(shè)立了專(zhuān)門(mén)的汽車(chē)腐蝕狀況評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)，但目前國(guó)際上還沒(méi)有統(tǒng)一的汽車(chē)腐蝕強(qiáng)化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)體系。國(guó)內(nèi)汽車(chē)企業(yè)對(duì)汽車(chē)耐蝕性的研究起步較晚，車(chē)輛強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)一般按照QC/T 732-2005《乘用車(chē)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)方法》進(jìn)行。試驗(yàn)過(guò)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(yàn)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(guò)試驗(yàn)檢驗(yàn)，評(píng)價(jià)產(chǎn)品的存在。
車(chē)輛強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)的一個(gè)周期為24小時(shí)。一般10個(gè)周期的腐蝕結(jié)果相當(dāng)于一個(gè)腐蝕年。通常，進(jìn)行60或100次循環(huán)來(lái)模擬車(chē)輛6年或10年的腐蝕狀態(tài)。在測(cè)試過(guò)程中，通常會(huì)懸掛標(biāo)準(zhǔn)腐蝕樣品，以控制腐蝕強(qiáng)度。腐蝕強(qiáng)度以中國(guó)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(shí)間每10個(gè)周期調(diào)整一次，確保腐蝕強(qiáng)度符合要求。根據(jù)QC/T 732-2005，進(jìn)行了100次循環(huán)試驗(yàn)。
2.強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)中的典型腐蝕問(wèn)題。
經(jīng)過(guò)密集的腐蝕試驗(yàn)，車(chē)身、底盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)艙等區(qū)域的零件會(huì)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(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、點(diǎn)蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕。60次循環(huán)試驗(yàn)后的典型問(wèn)題如下。
2.1車(chē)身。
根據(jù)腐蝕形式，車(chē)身腐蝕問(wèn)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(mén)的邊緣、鉸鏈與側(cè)壁之間的安裝面、機(jī)艙鋼板的焊接處等。銳邊腐蝕情況，如門(mén)排水孔、加油口蓋邊緣腐蝕；內(nèi)腔腐蝕主要包括下門(mén)檻內(nèi)腔和后輪罩內(nèi)腔。產(chǎn)生腐蝕問(wèn)題的原因包括:(a)材料因素:門(mén)、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(jìn)入后發(fā)生縫隙腐蝕。縫隙腐蝕是車(chē)身腐蝕中常見(jiàn)的問(wèn)題。要解決這個(gè)問(wèn)題，需要進(jìn)行合理的涂膠設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求改進(jìn)涂膠工藝。(c)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):由于型腔金屬板之間空間較小或工藝孔設(shè)計(jì)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(jì)不僅要考慮開(kāi)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(jìn)水和腐蝕。(d)工藝實(shí)施:鈑金沖壓過(guò)程中產(chǎn)生的銳邊和毛刺、焊接過(guò)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(biāo)不符合防銹要求。除了合理的設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制也極其重要。
2.2底盤(pán)。
(1)排氣系統(tǒng)在焊接過(guò)程和使用過(guò)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(yán)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(chē)試驗(yàn)時(shí)，底盤(pán)區(qū)域的黑漆和標(biāo)準(zhǔn)件容易腐蝕。一方面與底盤(pán)惡劣的腐蝕環(huán)境有關(guān)，在車(chē)輛試驗(yàn)過(guò)程中，底盤(pán)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(biāo)和工藝控制直接影響產(chǎn)品的耐腐蝕性。
(3)汽車(chē)傳動(dòng)軸作為汽車(chē)重要的傳動(dòng)部件，如果不加以保護(hù)，其表面容易生銹。由于表面處理成本較高，國(guó)內(nèi)主機(jī)廠(chǎng)對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行噴漆或未進(jìn)行表面處理。
2.3機(jī)艙。
(1)整車(chē)鹽霧試驗(yàn)后，發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器總成的鋁及鋁合金零件表面會(huì)出現(xiàn)白色腐蝕產(chǎn)物。在大氣環(huán)境下，鋁鑄件表面會(huì)形成一層氧化膜，使鋁具有更好的耐腐蝕性。鹽霧試驗(yàn)中，高濃度的氯離子破壞了鋁鑄件表面的氧化膜，造成點(diǎn)蝕。
(2)高壓油泵、渦輪增壓器、EGR管道等部件經(jīng)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)后腐蝕嚴(yán)重。由于這些部件在高溫環(huán)境下工作，一般不進(jìn)行表面處理，容易造成嚴(yán)重腐蝕。對(duì)于這種腐蝕問(wèn)題，可以適當(dāng)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(biāo)控制(如附著力不足、耐濕熱等項(xiàng)目控制)、產(chǎn)品質(zhì)量一致性差等因素，在試驗(yàn)過(guò)程中容易生銹。
2.4內(nèi)部和外部零件。
車(chē)標(biāo)、門(mén)把手、散熱器格柵等裝飾電鍍件。由于涂層厚度、鎳層電勢(shì)差和其他指標(biāo)，沒(méi)有適當(dāng)?shù)匾蠛涂刂啤１畸}霧腐蝕后，表面變暗，甚至產(chǎn)生腐蝕點(diǎn)蝕。
3.改進(jìn)措施和建議。
汽車(chē)的防腐性能與整車(chē)及其零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料、防腐技術(shù)、表面處理和現(xiàn)場(chǎng)工藝質(zhì)量控制等密切相關(guān)。
3.1整車(chē)及零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
(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(jì)中，翻邊可以設(shè)計(jì)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(dá)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(jì)腔體鈑金間距和工藝孔。鈑金間距的設(shè)計(jì)與電泳工藝關(guān)系很大，一般設(shè)計(jì)在5 mm以上；
(3)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能避開(kāi)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(mén)、擋泥板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩)、側(cè)壁、地板、機(jī)艙等腐蝕環(huán)境嚴(yán)重的區(qū)域，建議使用7-10微米厚度的鍍鋅鋼板；
(2)汽車(chē)的排氣/消聲系統(tǒng)應(yīng)采用耐腐蝕性強(qiáng)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(chē)型制成，排氣尾管和裝飾罩由304型不銹鋼制成。
(3)選材時(shí)應(yīng)考慮不同材料重疊造成電偶腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，可選擇電位相近的金屬組合進(jìn)行連接，或在雙金屬之間進(jìn)行絕緣處理。
3.3表面保護(hù)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(jī)艙和底盤(pán)區(qū)域采用高耐蝕性的鋅鋁涂層或電鍍鋅鎳合金；
(2)對(duì)于黑漆件、電鍍件等外購(gòu)生產(chǎn)件，應(yīng)對(duì)性能指標(biāo)(附著力、膜厚等)進(jìn)行合理的要求和控制。)與鹽霧試驗(yàn)和表面涂層有關(guān)。用于機(jī)艙和底盤(pán)零件(黑漆零件、標(biāo)準(zhǔn)件等。)其中市場(chǎng)上經(jīng)常反饋腐蝕問(wèn)題，建議增加噴蠟保護(hù)。噴蠟對(duì)零件海運(yùn)等短期防護(hù)較有效；
(3)為解決鋁鑄件白銹問(wèn)題，可對(duì)鋁鑄件表面進(jìn)行鈍化處理，對(duì)溫度較低的區(qū)域進(jìn)行噴蠟保護(hù)。整車(chē)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)表明，噴蠟對(duì)鋁鑄件防銹較有效。
(4)為了提高車(chē)身底部區(qū)域的防腐性能，有必要保護(hù)車(chē)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(xiǎn)區(qū)域。一般是噴涂PVC防石擊涂料或加塑料保護(hù)罩保護(hù)。
(5)車(chē)身型腔是車(chē)身防腐的關(guān)鍵區(qū)域，需要通過(guò)合理的工藝孔設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)型腔的良好電泳。腔體的電泳膜厚低要求一般為10μm，車(chē)身腰線(xiàn)以上的A/B柱、車(chē)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(duì)較好，可以適當(dāng)降腔體的電泳膜厚。另外，在腔體電泳難以滿(mǎn)足的情況下，需要進(jìn)行腔體噴蠟保護(hù)，包括下側(cè)門(mén)檻、車(chē)門(mén)下部、后輪罩等區(qū)域；
(6)為防止縫隙腐蝕的發(fā)生，車(chē)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(dá)到目標(biāo)防腐作用。
4.結(jié)語(yǔ)。
整車(chē)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)?zāi)芎芎玫胤从痴?chē)及其零部件的防銹性能。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果，分析了其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、涂膠噴蠟、表面處理工藝、材料選擇等方面的不足。汽車(chē)產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題可以有針對(duì)性地解決，從而不斷提高汽車(chē)產(chǎn)品的質(zhì)量。
