給汽車做腐蝕試驗之后……艾斯瑞
后……
為驗證某皮卡的防腐性能，進行了循環(huán)整車強化腐蝕試驗，分析了鍍鋅板、結(jié)構(gòu)設(shè)計和涂膠工藝對車身防腐性能的影響。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，容易發(fā)生腐蝕，而當(dāng)間隙寬度大于0.2毫米時，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個腐蝕年(60次循環(huán)試驗)內(nèi)不會出現(xiàn)腐蝕問題。在這項工作中，對各種腐蝕模式進行了測試和理論探索。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)外客戶對汽車的耐腐蝕性要求越來越高。近年來，因汽車腐蝕問題引發(fā)的召回事件屢有發(fā)生，汽車的防腐水平直接影響到汽車的銷售和出口。汽車的腐蝕不僅影響汽車外觀，造成環(huán)境污染，還會使零部件尺寸縮小，機械強度降，影響行車安全。汽車防腐是汽車企業(yè)必須面對的一個關(guān)鍵問題。
防腐是整車的系統(tǒng)工程。國外主流汽車品牌一般都有專門的防腐設(shè)計手冊和腐蝕評價部門，在產(chǎn)品設(shè)計、結(jié)構(gòu)防護、材料選擇、制造工藝等階段對車輛進行防腐工作。目前國內(nèi)汽車廠對整車防腐性能的認(rèn)識正在逐步提高。他們一方面引進國外產(chǎn)品有的防腐技術(shù)，另一方面也在逐步開展整車防腐性能的研究。
通過整車強化腐蝕試驗，研究了車身的耐蝕性，分析了鋼板材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計和涂膠工藝對車身耐蝕性的影響。
1.測試。
該試驗根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 732-2005《乘用車強化腐蝕試驗方法》進行。腐蝕速率為70μ m/a，試驗載荷為60%。根據(jù)試驗參數(shù)，10次循環(huán)試驗的腐蝕結(jié)果相當(dāng)于我國差地區(qū)1年的腐蝕量。試驗周期為60個周期，即60天，相當(dāng)于中國腐蝕嚴(yán)重地區(qū)的6年。每個周期結(jié)束時，檢查車輛的腐蝕情況，每10個周期進行一次系統(tǒng)檢查，確定腐蝕等級。
這項工作模擬了車輛實際使用時可能遇到的各種腐蝕環(huán)境，以便更好地評估整車的耐腐蝕性。一個循環(huán)持續(xù)24小時，每個循環(huán)包括以下測試程序: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，均勻循環(huán)→自然干噪，7h→高溫高濕室內(nèi)存放，10 h。
測試開始前的準(zhǔn)備工作包括:①對需要注意的關(guān)鍵部位拍照，記錄原始信息；②測量車身漆膜厚度；③安裝斷電開關(guān)，確保安全；④安裝監(jiān)控鋼板控制腐蝕強度，安裝位置為4頂4底盤。
鹽水濃度用日本ES-421鹽度計測量，膜厚用德國Surfix FN膜厚計測量。鹽霧試驗室和溫濕度實驗室為海南汽車檢測院定制。
2.結(jié)果和討論。
2.1材料對車身防腐的影響。
汽車做腐蝕試驗
為了驗證材料對車身防腐性能的影響，在試驗樣車的發(fā)動機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個循環(huán)的測試結(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個循環(huán)都沒有腐蝕擴展現(xiàn)象，后續(xù)試驗過程中劃片腐蝕擴展程度也較小。
從測試結(jié)果可以看出，鍍鋅板的防腐性能優(yōu)于非鍍鋅板，這是因為在劃線處漆膜被破壞后，鍍鋅層可以起到更好的陰極保護作用。熱鍍鋅板的防腐性能與鍍鋅板相似，說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)計對防腐的影響。
車輛強化腐蝕試驗前，測量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)計寬度為0.2 ~ 1 mm，左側(cè)間隙寬度因裝配誤差小于設(shè)計尺寸。經(jīng)過30次循環(huán)試驗，左側(cè)裂紋已全腐蝕，并有少量銹垢堆積，但是右接頭沒有腐蝕現(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，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，腐蝕速率高，當(dāng)間隙寬度增加時，腐蝕速率降。當(dāng)間隙大于0.2毫米時，幾乎不會發(fā)生腐蝕。因此不會發(fā)生腐蝕。
2.3涂膠工藝對防腐的影響。
汽車中鋼板的重疊結(jié)構(gòu)很多，車門、發(fā)動機罩、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。
3.結(jié)語。
(1)非鍍鋅板劃片和擴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，經(jīng)過30次循環(huán)試驗已全腐蝕，而當(dāng)間隙寬度大于0.2mm時，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過程中沒有腐蝕。
本次腐蝕試驗使用到的設(shè)備由廣東艾斯瑞儀器科技有限公司提供。
