引言

    汽車腐蝕不僅影響美觀，還直接影響汽車的性能指標、安全性、可靠性和使用壽命。同時，還會造成能源的極大浪費以及對環(huán)境的嚴重污染。

    隨著國家逐步走向低碳經(jīng)濟，汽車企業(yè)已不再單純依賴汽車的可靠性及使用性能，作為存活、搶拼市場的主要技術(shù)策略，而是開始重視汽車在生產(chǎn)、使用過程中所引發(fā)的環(huán)保、節(jié)能等問題。因此，考核汽車耐腐蝕性尤為重要。

    通過腐蝕測試，可以暴露出產(chǎn)品存在的腐蝕問題，為提高產(chǎn)品的耐腐蝕性能提供依據(jù)。

    1、腐蝕試驗方法

    汽車零部件的腐蝕試驗方法主要有以下幾種：

    1.1鹽霧試驗（針對無機涂層、有機涂層零件）；

    1.2冷凝水/水霧試驗（針對有機油漆涂層零件）；

    1.3氣體腐蝕試驗（針對鋼合金、無機覆蓋層、油漆涂層零件）；

    1.4腐蝕膏試驗（針對裝飾性鉻層、銅-鎳-鉻鍍層、鎳-鉻鍍層零件）；

    1.5整車道路腐蝕試驗（綜合性考核整車各零件）。研究表明，整車道路腐蝕試驗最接近戶外自然狀態(tài)下的腐蝕狀態(tài)。目前，許多先進的汽車企業(yè)都將整車道路腐蝕試驗作為評價整車及其零部件耐腐蝕性能的試驗方法。

    2、整車道路腐蝕試驗

    整車道路腐蝕試驗是指汽車在試驗場內(nèi)進行具有碎石路行駛、鹽水路行駛、鹽霧嘖射、溫濕環(huán)境艙停放等工況的試驗（見圖1）。

    試驗工況主要模擬：非鋪裝路面行駛、嘖灑融雪劑的路面行駛、海洋性氣候和濕熱氣候。

    以QC/T732-2005《乘用車強化腐蝕試驗方法》為例，1個試驗循環(huán)的周期為24小時，10個試驗循環(huán)模擬車輛實際使用1年。每10個試驗循環(huán)結(jié)束后，為樣車做一次全面的腐蝕評估，并在相應(yīng)的階段為樣車進行整車腐蝕評價。

    國際上慣用的評價標準通常包含3個階段，分別為30循環(huán)、60循環(huán)、100循環(huán)，各階段的評價重點均有區(qū)別，第1階段著重考核外觀腐蝕，第2價段側(cè)重于考核功能性零部件的腐蝕，第3階段著重考核涉及安全的零部件。

    3、常見腐蝕問題分析與防腐優(yōu)化

    大量整車腐蝕試驗的結(jié)果表明，自主品牌車型與合資品牌車型在防腐能力上存在較大差距。現(xiàn)根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，對常見問題進行統(tǒng)計，并對引起腐蝕的原因進行淺析。通過對比各車型防腐效果的優(yōu)劣，給予防腐優(yōu)化建議，如下所述：

    3.1車身外板

    車身外板因外觀性強，腐蝕問題易引起車主抱怨。車輛在日常使用中，四門兩蓋、翼子板和頂棚等外板易受到劃傷、磕碰以及路面碎石的擊打，這些傷害對車身漆膜和金屬表面氧化膜均會造成損傷，修復(fù)不及時或車輛使用環(huán)境惡劣等因素，都可能引起車身腐蝕。

    3.1.1腐蝕形態(tài)

    點腐蝕、涂膜起泡和涂膜脫落等。

    3.1.2問題分析與防腐優(yōu)化

    3.1.2.1涂漆前的鋼材表面存在油脂、鐵屑和灰塵等，易引起漆膜起泡和脫落。優(yōu)異的表面預(yù)處理，可以提高涂層的機械性附著力和化學(xué)性附著力，是車身外板防腐的重要基礎(chǔ)工作。

    3.1.2.2車身碳鋼板腐蝕主要是吸氧腐蝕，受損的裸露鋼表面腐蝕成陽極，鄰近有涂層處為陰極而成堿性。普通冷軋鋼板，隨著陽極溶解反應(yīng)，涂膜從金屬基體上分離，出現(xiàn)涂膜起泡現(xiàn)象。在干濕交替的作用下，鹽水逐漸侵入涂膜，從而加劇腐蝕的形態(tài)（見圖2）。可采用耐堿性、耐水解涂層，選用7~10pm的熱浸雙面鍍鋅鋼材（見圖3）或鋁材進行防腐。

    3.1.2.3涂膜作為保護層的涂料，常受到?jīng)_擊、摩擦等外力作用。性能差的涂膜受石擊后，易使鋼材基體出現(xiàn)點腐蝕，涂層起泡。采用具有一定厚度（90~120μm）、硬度、柔韌性和抗沖擊性的涂膜，能起到很好的防護效果。

    3.2車身內(nèi)板

    汽車的制造需經(jīng)過沖壓成型、焊接拼裝、涂裝和總裝這四大工藝流程，工藝的質(zhì)量直接影響整車的防腐性能。車身內(nèi)板腐蝕常見部位有：四門兩蓋的折邊和尖角，前翼子板邊緣，車身鋼板接縫，蓋板工藝孔，車身空腔、焊點等。

    3.2.1腐蝕形態(tài)

    點腐蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、銹跡污染車身等。

    3.2.2問題分析與防腐優(yōu)化

    3.2.2.1沖壓裁剪的板材邊緣易產(chǎn)生毛刺、毛邊等缺陷，影響涂漆質(zhì)量，易出現(xiàn)點腐蝕、銹跡污染車身等現(xiàn)象。通過選擇合理的沖裁間隙值、控制磨具刃口磨損度等方法減少毛刺的產(chǎn)生；使用護板對板材邊緣進行覆蓋等均為有效的防腐措施。

    3.2.2.2焊接件的鋼板搭接處容易產(chǎn)生晶體缺陷、縫隙和毛刺等，并引起積水以及點腐蝕等現(xiàn)象。采用激光焊接，減少焊接熱變形；采用鋼板一體沖壓工藝，減少搭接縫隙；對鋼板搭接處進行密封處理或使用塑料件對其進行覆蓋；優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免出現(xiàn)雙電位金屬搭接、凹槽積水和尖銳部位等。

    3.2.2.3車身焊接件為提高其強度使用較多的折邊工藝，存在毛刺，易出現(xiàn)點腐蝕及銹跡污染車身的現(xiàn)象（見圖4）。折邊采用厭氧性PU密封膠進行密封處理，防腐的效果優(yōu)異（見圖5）。

    3.2.2.4因空腔結(jié)構(gòu)的特殊性，預(yù)處理材料和電泳漆不易滲入，易出現(xiàn)大面積腐蝕等現(xiàn)象（見圖6）。防腐措施可通過提高空腔的密閉性、采用良好的電泳和空腔注蠟工藝等方法（見圖7）。

    3.2.2.5總裝過程中，出現(xiàn)涂層被破壞，導(dǎo)致鋼材基體無防護而腐蝕，應(yīng)避免出現(xiàn)損傷性操作。

    3.3車身裝飾亮條

    隨著車身設(shè)計愈加美觀，裝飾亮條被廣泛使用。亮條的常用基材有塑料和不銹鋼兩種，表面多采用鍍鉻工藝。亮條腐蝕常見部位：尖角、邊緣。

    3.3.1腐蝕形態(tài)

    縫隙腐蝕、銹跡污染車身等。

    3.3.2問題分析與防腐優(yōu)化

    3.3.2.1切割基材制作亮條時，破壞邊緣鍍層并產(chǎn)生毛刺，邊緣出現(xiàn)點腐蝕；亮條邊緣與膠條的縫隙易積水，引起縫隙腐蝕。通過改進亮條裝配工藝，采用耐腐性高的基材，對邊緣、尖角進行圓滑處理，提高膠條與亮條邊緣的接合度等方法來進行防腐。

    3.3.2.2亮條緊固螺栓銹蝕、安裝支架銹蝕等，導(dǎo)致銹跡從亮條內(nèi)部流出，污染車身。應(yīng)避免出現(xiàn)凹槽結(jié)構(gòu)，選用耐蝕性螺栓和支架等方式進行防腐。

    3.4緊固件

    汽車用緊固件數(shù)量約占整車零件總數(shù)的45%，包含用于不同部位，重要程度差異極大的眾多品種，其材質(zhì)要求也不相同。緊固件腐蝕不僅影響外觀，對車輛的保養(yǎng)維修、整車功能性、安全性都會造成影響。

    3.4.1腐蝕形態(tài)

    點腐蝕、全面積腐蝕、金屬缺失、銹跡污染車身等。

    3.4.2問題分析與防腐優(yōu)化

    3.4.2.1底盤及發(fā)動機艙環(huán)境較車身惡劣，緊固件受沖擊及損失性操作后，其涂鍍層被破壞。電鍍鋅等處理工藝的螺栓無法滿足防腐要求，易出現(xiàn)全面積腐蝕、金屬缺失等現(xiàn)象。避免損傷性操作，對敏感部位加裝罩蓋進行防護。

    3.4.2.2使用環(huán)境惡劣的緊固件宜采用耐蝕性高的表面處理工藝，如達克羅工藝。車身的緊固件采用鍍鋅加黑色鈍化處理，或者在其表面嘖涂車漆也能滿足防腐要求。

    3.5底盤附件

    底盤的工作環(huán)境最為惡劣，路面上泥水和砂石等的強烈沖擊，對各部件造成傷害，最后形成腐蝕。其防腐性能直接影響汽車的安全性、操縱性、舒適性和經(jīng)濟性。

    3.5.1腐蝕形態(tài)

    縫隙腐蝕、局部腐蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞、穿孔等。

    3.5.2問題分析與防腐優(yōu)化

    3.5.2.1受沖擊的敏感部位無防護或防護嘖涂物的抗石擊性差，加之鋼板搭接處因相對運動而積水，易引起鋼板大面積銹蝕、縫隙腐蝕（見圖8）。通過減少受沖擊的敏感部位，并采用具有一定厚度跟附著力的PVC進行防石擊密封嘖涂來進行防護（見圖9）。

    3.5.2.2油箱系帶多采用陰極電泳處理，并以黑漆涂覆表面。其抗石擊性差，系帶因涂鍍層破損而銹蝕（見圖10）。通過工藝對比腐蝕試驗發(fā)現(xiàn)，油箱系帶在原有工藝基礎(chǔ)上增加粉末嘖涂處理后，其抗石擊性、防腐性優(yōu)異（見圖11）。

    采用鋁合金材質(zhì)、對系帶的邊緣進行防護處理等方法也能起到防腐效果。

    3.5.2.3底盤管體的材質(zhì)采用鍍鋅管，受石擊后其抗腐蝕性降低，加之管體內(nèi)部還存在波動的壓力，易出現(xiàn)銹蝕疲勞、穿孔現(xiàn)象。底盤的管體宜采用不銹鋼材質(zhì)，管體外表嘖涂高分子材料或套上ABS工程塑料套，也可采用邦迪管（銅焊鋼管、雙層卷焊管）作為制動管。

    3.5.2.4排氣系統(tǒng)采用表面鍍鋅、鍍鋁的鑄造金屬，其抗腐蝕性低，易出現(xiàn)吊耳斷裂、金屬缺失、穿孔等現(xiàn)象。排氣系統(tǒng)宜采用鉻-鐵素體不銹鋼為基材進行防腐。

    3.6發(fā)動機艙

    發(fā)動機艙排氣歧管產(chǎn)生的高溫和路面灰塵、積水的飛濺，易引起機艙零部件出現(xiàn)腐蝕。

    常見腐蝕失效的零件有皮帶張緊輪、發(fā)電機、啟動機和空調(diào)壓縮機等，主要造成零件失效的原因是：零件內(nèi)部轉(zhuǎn)子和軸承腐蝕產(chǎn)生銹垢，囤積阻塞導(dǎo)致轉(zhuǎn)子卡死無法運轉(zhuǎn)。

    通過機艙底部采用全防護，提高易腐蝕零件的離地高度，加上良好的通風(fēng)散熱設(shè)計等方法，可有效提高機艙零件的耐腐能力。

    3.7內(nèi)飾

    因內(nèi)飾的外觀性較強，腐蝕問題易引起車主的抱怨。目前，內(nèi)飾可見的金屬零件表面多采用鍍鉻工藝。常見腐蝕零件有：頭枕支柱、安全帶鎖舌等。

    3.7.1腐蝕形態(tài)

    點腐蝕、鍍層起泡、鍍層脫落等。

    3.7.2問題分析與防腐優(yōu)化

    零件在制造過程中易產(chǎn)生毛邊、毛剌，表面光潔度差等缺陷，導(dǎo)致鍍層不均勻或局部無鍍層等現(xiàn)象，易引起零件出現(xiàn)點腐蝕。零件基材宜選用耐蝕性高的基材，控制零件邊緣毛刺數(shù)量，提高電鍍的工藝質(zhì)量等方式來進行防腐。

    4、結(jié)束語

    車輛的腐蝕控制是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在控制成本的前提下，通過車輛設(shè)計、材料選用、制造工藝、防護設(shè)計、質(zhì)量控制等方面進行防腐優(yōu)化，提高整車耐腐蝕性能。目前，我國自主品牌汽車與外資品牌在防腐工藝方面存在較大的差距。只有通過加大整車道路腐蝕試驗的力度，加快防腐研究成果的轉(zhuǎn)化，使其在激烈的市場競爭中占有優(yōu)勢地位。

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