淺談汽車腐蝕與防護技術

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1車輛腐蝕主要影響因素分析

1.1大氣環境下金屬腐蝕因素影響分析

我國地域跨越大，氣候種類多，各地區的氣候特點都會引起相應的腐蝕發生。隨著經濟的發展，有些工廠忽略了環境引發的腐蝕，所以腐蝕的問題也隨之增加。大氣環境造成車輛腐蝕的原因很多，總結起來主要受溫度、濕度、酸性氣體以及電解質四方面的影響。圖1為濕度對鋼鐵腐蝕的影響。

1.2涂裝噴漆對金屬腐蝕影響因素分析

涂裝漆膜與金屬表面的界面區域是金屬發生銹蝕的主要區域，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。噴漆涂裝保護層對水的滲透率嚴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生產制造過程中的腐蝕影響因素分析

整車零部件在機械加工過程中由于在高溫切削時，通常會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、卡箍等在緊固過程中由于緊固扳手或其他相關緊固設備同為金屬材質，導致在緊固過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生氧化皮，如未及時清除則會導致后期的電泳缺陷，導致過早產生銹蝕。

1.4結構設計腐蝕影響因素分析

整車各部位零部件形狀與腐蝕密切相關，在設計過程中由于結構設計經驗不足，導致部分零部件結構出現封閉區引起的電泳涂裝困難問題；由于結構設計引起毛細滲透和腐蝕物長期滯留問題；以及由于結構設計引起的通風、排水不暢通等問題造成車身及零部件過早產生腐蝕，甚至車門下部出現穿孔銹蝕問題。

1.5運輸及儲存腐蝕影響因素分析

大部分零部件本身防護效果較好，或者已經采取了正確的防護方式，但是因為在物流運輸過程中未有效防護，導致運輸過程漆面、鍍層磕碰劃傷，遇到雨雪、潮濕天氣導致制件零部件后期產生腐蝕現象，另外經防銹處理后的零部件入庫后，沒有考慮先進先出的原則或者因庫存量過大導致使用不及時，導致零部件過早產生銹蝕。

2車輛腐蝕對主機廠的影響

2.1海外市場實單保修要求的影響

為了保護消費者利益，減少環保方面的壓力，一些國家和地區制定了汽車的腐蝕政策法規要求，以此來提高整車的防銹水平。表1列出了代表國際最高水平的汽車防腐要求。

2.2腐蝕與防護技術對主機廠的影響

車內空氣質量對主機廠的影響主要有以下兩個方面：①品牌：整車防腐質量的好壞已經成為人們評價汽車質量好壞的指標之一，除影響品牌美譽度外，良好的防腐質量，有助于提高顧客滿意度，且可以促進汽車品牌形象的提升。②銷量：良好的防腐質量，能成為車型的賣點，反之，較差的防腐質量，直接影響顧客的購買欲，進而影響整個品牌的銷量。③利潤：整車防腐質量的好壞直接影響到主機廠銷售利潤的增長，尤其在海外市場的影響較大，目前海外市場顧客對于整車防腐質量的要求日益嚴格，各國相繼出臺了相關政策及要求，如實單保修、配件保修、例行保養等要求，且維權意識較強，如不加以嚴格控制會直接影響海外市場的品牌形象及銷售利潤。

3整車開發腐蝕與防護設計理念

3.1控制思路

對整車防腐的控制遵循由點到面控制原則，即從零部件防腐能力控制入手，對底盤、車身及非金屬電鍍零部件用材及所用表面處理提出嚴格的要求，從根源上解決零部件腐蝕問題。核心控制技術體現在三個方面：①選材控制。通過掌握不同材料對腐蝕及工藝影響的信息，向零部件供應商推薦低成本、高性能材料，從而掌握零部件材料選用的主動權。②結構設計控制。通過對整車結構設計過程中防止腐蝕介質的積聚以及盡量避免封閉區域或保持封閉系統通風和良好排水性等方面的考慮，對整車防腐結構設計提出指導。③生產制造及工藝控制。根據實際情況實行“腐蝕劃分原則及要求”的控制策略，即把整車控制目標分解到各個零部件中去，通過對各零部件的控制來實現整車控制的目標。

3.2實現手段

根據上述控制思路，對整車防腐采取了合理的控制手段，主要有以下幾點：①建立合理的防腐標準體系。要想實現對車輛防腐質量的有效控制，必須制定合理的防腐檢測標準，以對一級、二級零部件供應商進行有效的約束。根據“腐蝕劃分原則及要求”的目標值實現策略，制定系統的零部件防腐要求標準，為有效限制各零部件的防腐質量提供標準依據。②與零部件供應商通力合作。從車型研發初期就已將整車防腐質量控制工作提上日程，通過合理選擇零部件供應商及對零部件供應商提出相應的零部件防腐相關試驗限值要求，來達到整體控制零部件防腐蝕的目標。③采用“雙管齊下”的試驗驗證手段。采取整車強化腐蝕試驗與零部件試驗相結合的“雙重管控”的試驗方法，通過對零部件的檢測來驗證整車防腐性能，同時通過整車強化腐蝕試驗來驗證零部件的防腐性能，這種檢測手段體現了“由整體到局部”的目標分解思想及“由局部到整體”的分級達標的控制策略。

3.3實現過程

開發工程師應熟悉腐蝕原理與腐蝕形態、汽車用材及各種因素對材料的影響、腐蝕的防護方法與其失效形式以及汽車各部位形狀和腐蝕的關系才能進行優良的防護設計。預防幾種類型腐蝕的設計。①預留足夠的“腐蝕余量”；②盡量避免搭接產生縫隙結構，或用密封膠來封閉縫隙；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設計中應盡量減少部件承受拉應力，避免應力集中，減少焊縫應力與斷面變化應力疊加。封閉部分與滯留處設計。設計中應盡量避免產生封閉區，或讓封閉區域通風與排水良好。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孔，其位置應有利于噴槍嘴覆蓋全部表面。此外，進口孔位置要能防止水氣與碎石的直接進入，排水孔應位于封閉區和滯留處的最底點。零部件外形設計。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境中。設計時應降低總的水平面區，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。特殊電器零部件設計。電器設備與接頭應盡量避免暴露在水、水氣、碎石中，燈罩和開關應布置在汽車內側，或用橡膠堵蓋覆蓋，或用塑料盒隔離。車燈在嚴重的道路飛濺下，薄弱點多在沒有封閉的裝飾條螺釘處，因此必須用橡膠密封良好。發動機艙、電噴車的中央控制單元、手制動拉索、油門拉索和門鎖等易腐蝕的零部件，應加以封閉；對于不能封閉的零部件應盡量布置在水分和灰塵不易進入的地方。建議發動機罩、行李箱蓋、車門外板、左右翼子板和頂蓬等零部件材料采用7～10μm的厚鍍鋅鋼板；發動機進回油管、暖風管和制動油管如采用金屬材料必須在管路外表面涂覆保護層；汽車的排氣消聲系應選用耐腐蝕性強的、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、鋁合金和復合材料；螺栓、螺釘和卡箍都等緊固件應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，車身底板采用低密度PVC涂料。另外，除車身或駕駛室外，其它汽車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，既增加翻邊的強度，又能防止水分和道路泥土滲入引起縫隙腐蝕。在汽車全部裝配完成后，專門設立一個工位對裝配過程中涂層受損的零部件補漆，以預防對因裝配及過程中磕碰劃傷導致的后期腐蝕問題的發生。

4結論

經過對造成車輛腐蝕的原因分析，從設計源頭建立了涵蓋整車、零部件、材料及工藝等方面系統的車輛腐蝕防護設計控制體系，通過產品設計、選材控制、產品表面處理工藝控制來實現對各零部件及整車防腐質量的控制，進而來保障整車防腐目標的實現，最終成功實現對整防腐質量的有效控制。

本文作者：閆會杰楊潔楊紅新工作單位：長城汽車股份有限公司技術中心