2022-11-23
外界環(huán)境在自然演變及人為影響下的持續(xù)變化,如大氣污染、氣候溫度、道路條件等因素,都影響著車(chē)輛的腐蝕。同時(shí)市場(chǎng)消費(fèi)者對(duì)品質(zhì)追求不斷提高,對(duì)整車(chē)廠在防腐性能提升和成本控制的平衡帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)。因此需要以過(guò)去的理論經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),嘗試更加系統(tǒng)、科學(xué)、針對(duì)性地進(jìn)行防腐性能的優(yōu)化。
1.1大氣環(huán)境對(duì)腐蝕的影響
1)溫度的影響:資料顯示,一般情況下,溫度每升高10 ℃,腐蝕速率提高1~3倍。溫度升高,擴(kuò)散變快,電解液電阻下降,腐蝕電池反應(yīng)加快。隨著溫室效應(yīng)和城市熱島效應(yīng)加劇,晝夜溫差變大,引起金屬車(chē)身表面周期性凝露,也加快了車(chē)輛腐蝕。
2)相對(duì)濕度的影響:當(dāng)空氣相對(duì)濕度達(dá)到金屬的臨界相對(duì)濕度(鋼的臨界相對(duì)濕度約為70%,空氣污染會(huì)降低該值)時(shí),會(huì)在金屬表面形成水膜,溶解空氣中污染物后,這層水膜使金屬由化學(xué)腐蝕變?yōu)殡娀瘜W(xué)腐蝕,腐蝕性質(zhì)突變,速率大幅提高。
3)大氣顆粒物的影響:大氣顆粒物除了會(huì)降低金屬的臨界相對(duì)濕度外,也會(huì)明顯促進(jìn)電化學(xué)腐蝕進(jìn)程。自然源的顆粒物有沿海地區(qū)大氣中氯化物含量較高;人為源的顆粒物有密集工業(yè)區(qū)廢氣排放溶解在水氣中。氯離子半徑較小,容易透過(guò)水膜和鈍化膜,取代鈍化層中的氧離子,生成可溶性氯化物,導(dǎo)致陽(yáng)極溶解腐蝕。環(huán)渤海城市群因兼具沿海及化工產(chǎn)業(yè)聚集,筆者經(jīng)實(shí)地調(diào)研,該地區(qū)車(chē)輛也表現(xiàn)出相對(duì)銹蝕嚴(yán)重的特點(diǎn)。
1.2道路條件對(duì)腐蝕的影響
1)道路泥沙和碎石的影響:高速飛濺的泥沙碎石會(huì)沖擊車(chē)底的車(chē)身和零部件表面涂層,造成涂層破壞引起腐蝕。
2)道路融雪劑的影響:北方冬季部分城市為避免道路結(jié)冰,會(huì)在路面撒融雪劑,成分主要是氯化物,加劇車(chē)底的腐蝕。
金屬的腐蝕過(guò)程分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕,二者的共性是金屬與不同腐蝕介質(zhì)接觸。當(dāng)前整車(chē)防腐工藝的一般原理是通過(guò)樹(shù)脂類漆膜、PVC類密封膠/抗石擊涂層、鍍層等物質(zhì),將金屬基體與外界腐蝕介質(zhì)隔離進(jìn)行防護(hù),以及因各種原因?qū)е路雷o(hù)不充分時(shí)延緩腐蝕的補(bǔ)強(qiáng)對(duì)策。
車(chē)身感知度高,所處腐蝕環(huán)境及工況復(fù)雜,腐蝕維修更換成本高,且涉及結(jié)構(gòu)安全,相對(duì)零部件車(chē)身的防腐性能要求相對(duì)更嚴(yán)苛。
2.1防護(hù)不充分的原因、影響與對(duì)策
當(dāng)防護(hù)充分時(shí),從鹽霧試驗(yàn)、整車(chē)試驗(yàn)及市場(chǎng)實(shí)際來(lái)看,一般都能滿足防腐要求。常見(jiàn)的典型腐蝕問(wèn)題基本是隔離不充分導(dǎo)致,因此這里主要對(duì)隔離不充分的情況進(jìn)行說(shuō)明。
2.1.1使用過(guò)程中外力破壞導(dǎo)致防護(hù)不充分
行駛過(guò)程中碎石沙塵擊打車(chē)身覆蓋件;車(chē)身被剮蹭。
影響:導(dǎo)致局部電泳漆膜破壞露底,隔離不充分,發(fā)生銹點(diǎn)及銹蝕擴(kuò)散。
對(duì)策:易受外力破壞的零件(如四門(mén)兩蓋外板)對(duì)應(yīng)板材選用帶鍍層板,經(jīng)整車(chē)強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)對(duì)比,鍍鋅板可有效延緩劃痕銹蝕擴(kuò)散,顯著提升防腐能力,由于鍍鋅層的犧牲陽(yáng)極保護(hù)作用,連帶相應(yīng)緊固件也可得到防腐提升。
2.2整車(chē)腐蝕防護(hù)效果驗(yàn)證
1)通常不同車(chē)型因車(chē)型定位、結(jié)構(gòu)、使用地區(qū)等差異,車(chē)身和零部件選用的整車(chē)腐蝕防護(hù)策略也不完全一致,為對(duì)車(chē)型防腐性能進(jìn)行充分驗(yàn)證,一般采取單品試驗(yàn)及整車(chē)強(qiáng)化試驗(yàn)結(jié)合的雙重驗(yàn)證方式。單品試驗(yàn)主要考查零件防腐等級(jí)是否滿足圖紙要求,整車(chē)強(qiáng)化試驗(yàn)可通過(guò)模擬實(shí)際使用環(huán)境的加速循環(huán)工況,對(duì)整車(chē)防腐性能進(jìn)行驗(yàn)證。
2)具備條件的公司可定期開(kāi)展市場(chǎng)車(chē)輛銹蝕情況調(diào)研,進(jìn)一步把握通過(guò)理論驗(yàn)證的車(chē)身和零部件在實(shí)際使用環(huán)境中的表現(xiàn),不斷優(yōu)化單品及整車(chē)使用的驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn),使得理論驗(yàn)證與實(shí)際的偏差不斷縮小。
3)除設(shè)計(jì)驗(yàn)證外,生產(chǎn)過(guò)程的一致性驗(yàn)證也需加強(qiáng)管控??筛鶕?jù)過(guò)往銹蝕不良記錄,及理論分析防腐薄弱的零件,梳理形成檢證清單。定期開(kāi)展單品復(fù)測(cè)或整車(chē)強(qiáng)化試驗(yàn)搭載驗(yàn)證,根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,對(duì)不達(dá)標(biāo)的零件責(zé)令零件廠家進(jìn)行改善。
2.3整車(chē)防腐控制思路梳理
綜合以上各環(huán)節(jié),可以初步形成整車(chē)廠內(nèi)關(guān)于防腐控制的思路,建立起可滾動(dòng)更新的防腐優(yōu)化體系,不斷減少銹蝕問(wèn)題的再發(fā)和新問(wèn)題的發(fā)生概率。
1)設(shè)計(jì)階段:根據(jù)理論分析及過(guò)往實(shí)際形成同步工程防腐檢證清單,并不斷完善。在整車(chē)設(shè)計(jì)階段,對(duì)車(chē)身及零部件的結(jié)構(gòu)、選材、工藝進(jìn)行檢證,并輸入至對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)人員,作為首輪防腐控制。
2)試制階段:對(duì)各工藝流程中涉及防腐的工藝規(guī)格進(jìn)行清單式梳理,并逐項(xiàng)檢證,確保相應(yīng)規(guī)格可按要求實(shí)施。對(duì)樣件及樣車(chē)進(jìn)行單品及整車(chē)的防腐性能試驗(yàn)驗(yàn)證,作為第二輪防腐控制。對(duì)驗(yàn)證過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)對(duì)應(yīng)并記錄,部分有必要的可添加至同步工程防腐檢證清單。
3)量產(chǎn)階段:對(duì)防腐相關(guān)工藝規(guī)格定期確認(rèn),對(duì)零部件進(jìn)行定期小批量鹽霧試驗(yàn)復(fù)檢,對(duì)不符合項(xiàng)進(jìn)行指摘改善,并列入重點(diǎn)復(fù)檢對(duì)象。
4)市場(chǎng)驗(yàn)證階段:對(duì)投放至市場(chǎng)中各區(qū)域后反饋的銹蝕問(wèn)題及時(shí)對(duì)應(yīng)解析,判斷屬于哪個(gè)環(huán)節(jié)的不足,并持續(xù)完善該環(huán)節(jié)。同時(shí)可定期進(jìn)行各地區(qū)車(chē)輛銹蝕市場(chǎng)調(diào)研,實(shí)地確認(rèn)車(chē)輛在不同地區(qū)的不同年份下的銹蝕狀態(tài),與理論銹蝕狀態(tài)預(yù)期進(jìn)行對(duì)照,不斷優(yōu)化防腐控制環(huán)節(jié),使整車(chē)防腐效果與成本達(dá)到更佳的平衡。
整車(chē)防腐控制是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程,需要從各環(huán)節(jié)全流程進(jìn)行持續(xù)管控,才能有效防止腐蝕問(wèn)題的發(fā)生和流出。同樣,整車(chē)防腐優(yōu)化也需要以系統(tǒng)化的思維進(jìn)行梳理與完善。而防腐水平提升,也是汽車(chē)市場(chǎng)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的趨勢(shì)下的一項(xiàng)差異化優(yōu)勢(shì),在一定程度上有利于高端汽車(chē)品牌的營(yíng)造。
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