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1車(chē)輛腐蝕主要影響因素分析

1.1大氣環(huán)境下金屬腐蝕因素影響分析

我國(guó)地域跨越大，氣候種類(lèi)多，各地區(qū)的氣候特點(diǎn)都會(huì)引起相應(yīng)的腐蝕發(fā)生。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，有些工廠忽略了環(huán)境引發(fā)的腐蝕，所以腐蝕的問(wèn)題也隨之增加。大氣環(huán)境造成車(chē)輛腐蝕的原因很多，總結(jié)起來(lái)主要受溫度、濕度、酸性氣體以及電解質(zhì)四方面的影響。圖1為濕度對(duì)鋼鐵腐蝕的影響。

1.2涂裝噴漆對(duì)金屬腐蝕影響因素分析

涂裝漆膜與金屬表面的界面區(qū)域是金屬發(fā)生銹蝕的主要區(qū)域，為了減緩或避免涂裝金屬的銹蝕，我們一般在金屬表面做涂層。噴漆涂裝保護(hù)層對(duì)水的滲透率嚴(yán)重影響金屬噴漆涂裝表層的附著力，而氧的滲透率則很大程度上影響金屬的銹蝕性能。

1.3生產(chǎn)制造過(guò)程中的腐蝕影響因素分析

整車(chē)零部件在機(jī)械加工過(guò)程中由于在高溫切削時(shí)，通常會(huì)因高溫使極壓劑分解而引起零部件腐蝕；此外大部分金屬緊固件、卡箍等在緊固過(guò)程中由于緊固扳手或其他相關(guān)緊固設(shè)備同為金屬材質(zhì)，導(dǎo)致在緊固過(guò)程中將其表面的防腐涂層磨損掉，另外在焊接后再焊縫處產(chǎn)生氧化皮，如未及時(shí)清除則會(huì)導(dǎo)致后期的電泳缺陷，導(dǎo)致過(guò)早產(chǎn)生銹蝕。

1.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)腐蝕影響因素分析

整車(chē)各部位零部件形狀與腐蝕密切相關(guān)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致部分零部件結(jié)構(gòu)出現(xiàn)封閉區(qū)引起的電泳涂裝困難問(wèn)題；由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引起毛細(xì)滲透和腐蝕物長(zhǎng)期滯留問(wèn)題；以及由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引起的通風(fēng)、排水不暢通等問(wèn)題造成車(chē)身及零部件過(guò)早產(chǎn)生腐蝕，甚至車(chē)門(mén)下部出現(xiàn)穿孔銹蝕問(wèn)題。

1.5運(yùn)輸及儲(chǔ)存腐蝕影響因素分析

大部分零部件本身防護(hù)效果較好，或者已經(jīng)采取了正確的防護(hù)方式，但是因?yàn)樵谖锪鬟\(yùn)輸過(guò)程中未有效防護(hù)，導(dǎo)致運(yùn)輸過(guò)程漆面、鍍層磕碰劃傷，遇到雨雪、潮濕天氣導(dǎo)致制件零部件后期產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，另外經(jīng)防銹處理后的零部件入庫(kù)后，沒(méi)有考慮先進(jìn)先出的原則或者因庫(kù)存量過(guò)大導(dǎo)致使用不及時(shí)，導(dǎo)致零部件過(guò)早產(chǎn)生銹蝕。

2車(chē)輛腐蝕對(duì)主機(jī)廠的影響

2.1海外市場(chǎng)實(shí)單保修要求的影響

為了保護(hù)消費(fèi)者利益，減少環(huán)保方面的壓力，一些國(guó)家和地區(qū)制定了汽車(chē)的腐蝕政策法規(guī)要求，以此來(lái)提高整車(chē)的防銹水平。表1列出了代表國(guó)際最高水平的汽車(chē)防腐要求。

2.2腐蝕與防護(hù)技術(shù)對(duì)主機(jī)廠的影響

車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量對(duì)主機(jī)廠的影響主要有以下兩個(gè)方面：①品牌：整車(chē)防腐質(zhì)量的好壞已經(jīng)成為人們?cè)u(píng)價(jià)汽車(chē)質(zhì)量好壞的指標(biāo)之一，除影響品牌美譽(yù)度外，良好的防腐質(zhì)量，有助于提高顧客滿意度，且可以促進(jìn)汽車(chē)品牌形象的提升。②銷(xiāo)量：良好的防腐質(zhì)量，能成為車(chē)型的賣(mài)點(diǎn)，反之，較差的防腐質(zhì)量，直接影響顧客的購(gòu)買(mǎi)欲，進(jìn)而影響整個(gè)品牌的銷(xiāo)量。③利潤(rùn)：整車(chē)防腐質(zhì)量的好壞直接影響到主機(jī)廠銷(xiāo)售利潤(rùn)的增長(zhǎng)，尤其在海外市場(chǎng)的影響較大，目前海外市場(chǎng)顧客對(duì)于整車(chē)防腐質(zhì)量的要求日益嚴(yán)格，各國(guó)相繼出臺(tái)了相關(guān)政策及要求，如實(shí)單保修、配件保修、例行保養(yǎng)等要求，且維權(quán)意識(shí)較強(qiáng)，如不加以嚴(yán)格控制會(huì)直接影響海外市場(chǎng)的品牌形象及銷(xiāo)售利潤(rùn)。

3整車(chē)開(kāi)發(fā)腐蝕與防護(hù)設(shè)計(jì)理念

3.1控制思路

對(duì)整車(chē)防腐的控制遵循由點(diǎn)到面控制原則，即從零部件防腐能力控制入手，對(duì)底盤(pán)、車(chē)身及非金屬電鍍零部件用材及所用表面處理提出嚴(yán)格的要求，從根源上解決零部件腐蝕問(wèn)題。核心控制技術(shù)體現(xiàn)在三個(gè)方面：①選材控制。通過(guò)掌握不同材料對(duì)腐蝕及工藝影響的信息，向零部件供應(yīng)商推薦低成本、高性能材料，從而掌握零部件材料選用的主動(dòng)權(quán)。②結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制。通過(guò)對(duì)整車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中防止腐蝕介質(zhì)的積聚以及盡量避免封閉區(qū)域或保持封閉系統(tǒng)通風(fēng)和良好排水性等方面的考慮，對(duì)整車(chē)防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出指導(dǎo)。③生產(chǎn)制造及工藝控制。根據(jù)實(shí)際情況實(shí)行“腐蝕劃分原則及要求”的控制策略，即把整車(chē)控制目標(biāo)分解到各個(gè)零部件中去，通過(guò)對(duì)各零部件的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)整車(chē)控制的目標(biāo)。

3.2實(shí)現(xiàn)手段

根據(jù)上述控制思路，對(duì)整車(chē)防腐采取了合理的控制手段，主要有以下幾點(diǎn)：①建立合理的防腐標(biāo)準(zhǔn)體系。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛防腐質(zhì)量的有效控制，必須制定合理的防腐檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，以對(duì)一級(jí)、二級(jí)零部件供應(yīng)商進(jìn)行有效的約束。根據(jù)“腐蝕劃分原則及要求”的目標(biāo)值實(shí)現(xiàn)策略，制定系統(tǒng)的零部件防腐要求標(biāo)準(zhǔn)，為有效限制各零部件的防腐質(zhì)量提供標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。②與零部件供應(yīng)商通力合作。從車(chē)型研發(fā)初期就已將整車(chē)防腐質(zhì)量控制工作提上日程，通過(guò)合理選擇零部件供應(yīng)商及對(duì)零部件供應(yīng)商提出相應(yīng)的零部件防腐相關(guān)試驗(yàn)限值要求，來(lái)達(dá)到整體控制零部件防腐蝕的目標(biāo)。③采用“雙管齊下”的試驗(yàn)驗(yàn)證手段。采取整車(chē)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)與零部件試驗(yàn)相結(jié)合的“雙重管控”的試驗(yàn)方法，通過(guò)對(duì)零部件的檢測(cè)來(lái)驗(yàn)證整車(chē)防腐性能，同時(shí)通過(guò)整車(chē)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證零部件的防腐性能，這種檢測(cè)手段體現(xiàn)了“由整體到局部”的目標(biāo)分解思想及“由局部到整體”的分級(jí)達(dá)標(biāo)的控制策略。

3.3實(shí)現(xiàn)過(guò)程

開(kāi)發(fā)工程師應(yīng)熟悉腐蝕原理與腐蝕形態(tài)、汽車(chē)用材及各種因素對(duì)材料的影響、腐蝕的防護(hù)方法與其失效形式以及汽車(chē)各部位形狀和腐蝕的關(guān)系才能進(jìn)行優(yōu)良的防護(hù)設(shè)計(jì)。預(yù)防幾種類(lèi)型腐蝕的設(shè)計(jì)。①預(yù)留足夠的“腐蝕余量”；②盡量避免搭接產(chǎn)生縫隙結(jié)構(gòu)，或用密封膠來(lái)封閉縫隙；③在異金屬連接處，必須采取有效的絕緣措施，或者盡量選用電位相近的金屬連接；④設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減少部件承受拉應(yīng)力，避免應(yīng)力集中，減少焊縫應(yīng)力與斷面變化應(yīng)力疊加。封閉部分與滯留處設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免產(chǎn)生封閉區(qū)，或讓封閉區(qū)域通風(fēng)與排水良好。由于涂漆或噴蠟、注蠟工藝的需要，部分零部件如下邊梁等需開(kāi)孔，其位置應(yīng)有利于噴槍嘴覆蓋全部表面。此外，進(jìn)口孔位置要能防止水氣與碎石的直接進(jìn)入，排水孔應(yīng)位于封閉區(qū)和滯留處的最底點(diǎn)。零部件外形設(shè)計(jì)。高垂直凸起零件，有些部位朝向地面面積暴露較大，不僅承受固體撞擊，而且直接暴露于腐蝕環(huán)境中。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)降低總的水平面區(qū)，保持金屬表面與輪胎濺起石塊方向成一定角度，盡可能減弱石塊撞擊，從而降低腐蝕速率。特殊電器零部件設(shè)計(jì)。電器設(shè)備與接頭應(yīng)盡量避免暴露在水、水氣、碎石中，燈罩和開(kāi)關(guān)應(yīng)布置在汽車(chē)內(nèi)側(cè)，或用橡膠堵蓋覆蓋，或用塑料盒隔離。車(chē)燈在嚴(yán)重的道路飛濺下，薄弱點(diǎn)多在沒(méi)有封閉的裝飾條螺釘處，因此必須用橡膠密封良好。發(fā)動(dòng)機(jī)艙、電噴車(chē)的中央控制單元、手制動(dòng)拉索、油門(mén)拉索和門(mén)鎖等易腐蝕的零部件，應(yīng)加以封閉；對(duì)于不能封閉的零部件應(yīng)盡量布置在水分和灰塵不易進(jìn)入的地方。建議發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行李箱蓋、車(chē)門(mén)外板、左右翼子板和頂蓬等零部件材料采用7～10μm的厚鍍鋅鋼板；發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)回油管、暖風(fēng)管和制動(dòng)油管如采用金屬材料必須在管路外表面涂覆保護(hù)層；汽車(chē)的排氣消聲系應(yīng)選用耐腐蝕性強(qiáng)的、不銹鋼或鎳基合金；像加油口蓋、后視鏡座及支架、左右翼子板等零部件在保證功能的前提下盡量選用非金屬材料、鋁合金和復(fù)合材料；螺栓、螺釘和卡箍都等緊固件應(yīng)選用耐腐蝕性好的合金材料制作。使用陰極電泳底漆，中涂選用抗石擊涂料，車(chē)身底板采用低密度PVC涂料。另外，除車(chē)身或駕駛室外，其它汽車(chē)零部件普遍采用磷化前處理工藝，以提高涂層的附著力。各種焊接處應(yīng)用焊縫密封膠能有效防止縫隙腐蝕。在有銳邊處使用均勻的折邊膠，既增加翻邊的強(qiáng)度，又能防止水分和道路泥土滲入引起縫隙腐蝕。在汽車(chē)全部裝配完成后，專(zhuān)門(mén)設(shè)立一個(gè)工位對(duì)裝配過(guò)程中涂層受損的零部件補(bǔ)漆，以預(yù)防對(duì)因裝配及過(guò)程中磕碰劃傷導(dǎo)致的后期腐蝕問(wèn)題的發(fā)生。

4結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)造成車(chē)輛腐蝕的原因分析，從設(shè)計(jì)源頭建立了涵蓋整車(chē)、零部件、材料及工藝等方面系統(tǒng)的車(chē)輛腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)控制體系，通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、選材控制、產(chǎn)品表面處理工藝控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各零部件及整車(chē)防腐質(zhì)量的控制，進(jìn)而來(lái)保障整車(chē)防腐目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，最終成功實(shí)現(xiàn)對(duì)整防腐質(zhì)量的有效控制。

本文作者：閆會(huì)杰楊潔楊紅新工作單位：長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司技術(shù)中心