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汽車腐蝕問題與防護措施

發布時間:2020.10.13    點擊數: 4337

       據報道,金屬腐蝕給全球經濟造成了重大的影響,而汽車是由各種金屬材料和非金屬材料制成的零部件所組成的,因此在使用過程中不可避免地會遇到腐蝕問題。

        汽車腐蝕給社會造成的經濟損失是巨大的,據我國1996~2000年對重慶市公共汽車的腐蝕調查表明,每年重慶市因汽車腐蝕所造成的直接和間接經濟損失達2600多萬元,而據20世紀80年代的統計,美國每年因汽車腐蝕所造成的損失高達200億美元。不僅如此,汽車腐蝕還造成了社會資源的極大浪費和生活環境的污染,甚至可能由此引發嚴重的交通事故,威脅人身安全。因此,無論是政府部門,還是汽車生產企業、消費者,都有必要對汽車的腐蝕問題給予足夠的重視。

01汽車常見腐蝕類型
 
斑狀腐蝕
       斑狀腐蝕一般在車身和底盤部位發生較多,主要表現為油漆涂層起泡、脫落、銹蝕,露出底層基體金屬。斑狀腐蝕的原因是多方面的,底盤部位零部件及車架表面的腐蝕多是因為路面沙石飛濺破壞漆層所致;而車身面板的腐蝕常常是因為油漆處理工藝存在缺陷或車身鋼板腐蝕性能較差所致。
縫隙腐蝕
      縫隙腐蝕是汽車腐蝕中最常見也是最嚴重的腐蝕形式,所有的金屬及其合金都會發生縫隙腐蝕。在鉚接、焊接及螺栓連接的位置都極易發生此類腐蝕,而含Cl的環境更會極大的加快縫隙腐蝕的速度,對縫隙腐蝕比較敏感的寬度是0.025~0.1mm。
點腐蝕
       點腐蝕多發生在表面能夠生成鈍化膜的金屬上(如不銹鋼、鋁及鋁合金等),或者是表面有陰極保護鍍層的金屬上(如鍍銅、鍍鉻、鍍鎳金屬表面)。由于氯離子能夠破壞金屬表面的鈍化膜,所以在海洋大氣環境及撒有融雪鹽的道路上,汽車的點腐蝕就更為嚴重。
雙金屬腐蝕
       當電位不同的兩種金屬相互連接時,電位較低的金屬會先發生腐蝕,電位相差越大,腐蝕越嚴重。預防雙金屬腐蝕最簡單的辦法就是在兩種金屬間加入高電阻物質,將其隔離開。
晶間腐蝕
       由不銹鋼、鋁合金制造的汽車零部件,在制造過程中由于加熱、焊接會引起金屬晶粒和邊界附近的化學成分發生變化,這種變化可能導致零部件在使用過程中發生晶間腐蝕,促使金屬強度降低而過早損壞,如空調系統中的冷凝器和發動機系統中的散熱器、排氣管等。
其他腐蝕
       在腐蝕環境下,汽車的零部件若承受周期性的交變載荷,則可能發生腐蝕疲勞,如減振彈簧和制動管等;若某種金屬在使用中承受較大的張應力,當與特定的腐蝕介質接觸時,則可能發生應力腐蝕,如在氯含量較高的腐蝕環境中的不銹鋼部件;若承受周期性的微小振動,則可能發生微動腐蝕,如出現微小松動的緊固螺栓和軸承等。
 
 
02汽車常見腐蝕部位
 
車身
       汽車前后翼子板、發動機艙蓋、行李箱蓋及車門邊緣,常見為油漆涂層較薄或質量缺陷等問題,導致表面漆膜起泡脫落生銹。一些面板搭接部位還常由于折邊膠涂覆不充分,而導致發生縫隙腐蝕。同時,車門、前翼子板及發動機艙蓋受路面沙石飛濺和融雪鹽的影響較嚴重,焊接處可能因為涂層不完整或未涂密封膠而引發縫隙腐蝕。目前,世界各大汽車公司逐漸普遍采用激光焊接技術制造汽車車身,大大減少了焊點和搭接縫隙,從而極大地減少了車身的腐蝕。
底盤
       汽車縱梁、地板及車輪護罩板等處離地面較近,長期經受路面沙石和鹽水、灰塵的沖擊,若防護措施不當,會很快出現大面積的銹蝕。另外,鋼板搭接位置若沒有密封膠或PVC涂層的保護,在汽車行駛過程中,腐蝕物質也很容易進入搭接縫隙而造成腐蝕。車架、前輪擺臂、橫向穩定桿、轉向節、傳動軸、減振器、螺旋彈簧等零件雖然也常采用陰極電泳處理,并在表面涂以黑漆,但在路面沙石沖擊及鹽水、灰塵的綜合作用下,同樣會很快出現表面漆層破損、脫落生銹的現象。某些車型采用零件表面噴塑技術,取得了較好的防腐效果;有些中高檔車型采用鋁及鋁合金制作前輪擺臂等重要部件,基本避免了銹蝕的發生 。排氣系統部件是汽車腐蝕最嚴重的地方,其外部處于底盤惡劣的腐蝕環境中,內部受到高溫廢氣和低溫冷凝水的交替腐蝕,易造成腐蝕穿孔。采用鍍鋁鋼板制作排氣管路可以對腐蝕起到一定的緩解作用,但防腐效果也不是非常理想,目前廣為認可的措施是采用專用的不銹鋼材料制作。油管、制動管早年常采用薄壁鍍鋅鋼管,在氯含量較多的潮濕環境中,極易發生早期腐蝕穿孔或斷裂,尤其是制動管內部有波動的壓力,還容易引發腐蝕疲勞。現在多采用鍍銅-鎳鋼管或不銹鋼管,也有的采用金屬管外再涂一定厚度的高分子復合材料,油管由于不象制動管那樣需要承受很高的壓力,因此也有個別車型直接使用一些特殊的工程塑料制作油管。
發動機系統
       發電機、起動機、空調壓縮機都是發動機系統中較易發生腐蝕的部件,尤其是當底盤發動機艙部位無防護或半防護時,路面的積水、鹽水、塵土極易進入發動機艙,并通過輪系甩到各個部位,造成發動機艙部件的嚴重腐蝕。有些車型在進行發動機系統設計時,有意將發電機、起動機等易腐蝕的部件布置在發動機艙上部,這樣就減少了這些部件與路面飛濺上來的雨水和塵土接觸的機率,從而很好的降低了這些部件的腐蝕速度。一些國外車型,尤其是歐洲的中高檔車型,一般發動機艙底部都采用全防護,極大的降低了發動機艙內部件的腐蝕。
       同時,發動機艙內部件的腐蝕還與發動機艙內零件布置的緊湊程度關系很大,一般來說結構緊湊的布置,腐蝕情況相對要輕很多。
車身內、外附件
      組合車燈周圍、雨刮器刮臂組件等由于縫隙的存在,容易因泥沙水分的積存而引發縫隙腐蝕。散熱器橫隔柵鍍鉻裝飾條、鍍鉻門把手等部位若處理不好也較容易出現表面氧化點飾的現象。
      車窗密封條因高溫老化、鹽分侵蝕等原因而容易發生縮短、變形,導致車窗密封不良,腐蝕物質進入車門空腔,使玻璃升降器和門鎖機構過早地生銹,有時還會因密封條發粘導致車窗玻璃升降困難。
車內地板鋪有毛氈和地毯,若通風不良,容易因長期處于潮濕條件下而發生均勻腐蝕。
另外,車內座椅導軌、鉸鏈等也都是容易發生腐蝕的部位。
 
緊固件
       汽車上的緊固件,尤其是底盤部位的螺栓、管箍、彈性夾等,在使用過程中處于極其惡劣的環境下,通常腐蝕比較嚴重,甚至由于銹蝕而導致無法拆卸,因此要求這類零件必須具有良好的防腐性能。目前采用的比較普遍的方法是對其表面進行鍍鋅、鍍鋅合金及磷化、發黑等處理。另外,近年來飛速發展起來的達克羅技術是目前解決緊固件腐蝕問題的最有效手段之一,國外很多汽車公司已經明確規定,汽車上一些部位的緊固件必須采用達克羅工藝進行處理。
 
03汽車腐蝕影響因素
1 環境影響
     近幾年的環境污染、工業廢水排放、煤的不完全燃燒、資源的不合理開采等會造成酸雨,從而腐蝕汽車的零件。鋼鐵生銹的外界條件就是空氣和水。在潮濕的環境中,鋼鐵很容易生銹,造成汽車內部零件的損壞,進而對汽車性能造成嚴重損害,這樣不但造成了經濟困擾,還降低了汽車的功能。
 
2 材料影響
汽車的材料主要以鋼鐵為主,近年來隨著汽車技術的不斷進步,出現了一些新型材料,比如鍍鋅層鋼板、鋁合金、塑料等。歐美一些國家已經掌握了對合金的合理運用技術,在一定層次上加強了汽車的抗腐蝕性能。我國的汽車制造業雖然正在蓬勃發展,但是對于新型材料的開發運用技術還不夠成熟,缺乏經驗。所以要加強我們自身的技術水平,鼓勵科研,加快新型汽車材料的研發和應用。
 
04加強汽車腐蝕防護的措施
       研究汽車的腐蝕與防護技術不僅是對汽車外表美觀性的要求,同時也是對汽車高性能的要求,當然成本也是最重要的考慮因素。探究防護技術的發展要綜合考慮汽車的選材,合理的制作材料是汽車抗腐蝕性能的重要因素,其次要加強保養。
       汽車結構的設計也是重要的因素,不僅要考慮材料的性質以及部件的受力情況,還要合理的安排空間,結構不合理就可能導致某些部位容易被腐蝕,造成汽車性能的破壞。
同時汽車的制造商也要加強職業素養,嚴禁使用不合格的工業零件,注重零件的質量,保障汽車的使用安全;同時應加強對新型材料的運用,盡量使用清潔材料;對汽車的燃油技術進行合理的調整,使其轉化為綠色排放,不污染環境,不能走先發展后治理的道路。
       各種防腐設計的應用和效果還會受到溫度的影響。高溫也是造成汽車安全影響的一個重要因素,有的材料受溫度影響大,例如汽車的發動機,在高效運作后會溫度升高,若再加上外界環境溫度過高,達到一定臨界條件時甚至會引起汽車自燃,威脅駕駛者的人身安全。這也需要駕駛者在購買汽車時充分考慮汽車部件的配置,有條件的話選用高性能發動機,同時也要遵守交通規則。
具體歸納入下:
選用耐腐蝕性能優良的材料 
采用不銹鋼材料制作車身裝飾條、排氣系統、發動機燃油導軌等;采用鋁合金材料制作車輪轂、熱交換器、排氣系統隔熱板、油箱吊帶、前輪擺臂及管路支架、管箍等;采用工程塑料制作保險杠、燃油箱及底盤護板等;采用雙面鍍鋅或鋅合金鋼板制作車身面板等。
汽車設計過程中的防腐措施
在汽車設計中,對于一些粗重的部件,尤其是鑄鐵件,應預留足夠的腐蝕裕量,確保零件的安全性;并應盡量避免不同金屬之間的直接接觸,減少縫隙結構,當不同金屬連接時,應采取有效的絕緣措施,或盡量選用電位相近的兩種金屬;要盡量防止易導致泥沙積存的"袋狀"結構,并注意零件外形與路面沙石飛濺方向的垂直面積應盡可能小,以降低路面沙石的沖擊;中空結構零件上的工藝孔要注意密封,并根據情況在低位預留排水孔;要避免不利于涂料裝的尖角結構等。
 
零件表面涂鍍技術
零件表面涂鍍技術是汽車腐蝕防護方法中最為廣泛采用的一種方法。零部件表面涂鍍層主要是鍍鋅、鍍銅、鍍鎳、鍍鉻及近年來速度發展起來的達克羅涂層。汽車上的很多沖壓件、標準件都采用鍍鋅層作為零件防腐的手段,而鍍銅層常作為鍍層的底層,在其上面再鍍鎳層或鉻層;鍍鎳層具有極好的穩定性,常用于汽車鋁合金輪轂及一些金屬管路;鍍鉻層具有優良的耐蝕性能及較高的硬度和極佳的裝飾性,一般用于鍍層的最外層和一些裝飾性零件的表面鍍層。
 
注重油漆的使用
汽車表面噴漆可以有效減少汽車的腐蝕程度,也是對汽車的一種良好的保養。不同的油漆性能也是不同的,這就需要制造商的合理考慮,在選材上不能一味追求經濟利益,壓縮成本,要充分考慮材料的抗腐蝕性能。也要考慮材料所造成的外觀效果,根據顧客需求出發。
廣泛采用防銹蠟、折邊膠、
密封膠及PVC涂料
在汽車車身及車門等部位,由焊接形成的焊縫、夾層和空腔等處幾乎沒有涂料膜,只有磷化膜,這些部位容易因水分和灰塵的積存而發生腐蝕,甚至腐蝕穿透。
目前比較理想的解決措施是在油漆工藝結束后,采用浸蠟或注蠟的方式,在汽車的夾層和空腔部位涂敷一層防銹蠟保護模,可以使汽車空腔的防銹性能大幅度提高。大眾幾乎全部的國產車型都采用了車身空腔注蠟技術,達到了非常高的防腐水平。
      另外,在緊固件與鋼板的接合處也可以涂抹防銹蠟,比如有些車型的行李箱支撐桿位于密封條外側,支撐桿鉸鏈處的固定螺栓在強腐蝕環境中很容易發生腐蝕,若在螺栓與面板的接縫周圍涂抹一圈防銹蠟,可以起到非常好的防腐效果。
      在車身面板褶邊處應涂覆折邊膠,可以有效避免這些部位縫隙腐蝕的發生。
汽車底盤地板離地面很近,行駛過程中濺起的石塊會打壞不銹鋼板表面的電泳涂層,加速底盤的腐蝕,可以在底盤部位噴涂一層保護性的PVC抗石擊涂料,以提高底盤的耐銹蝕能力和抗石擊能力。這種涂層還能減輕發動機及汽車行駛過程中的振動,降低發動機、傳動系產生的噪聲 。
 
定期對汽車進行保養
       使用者也需要對汽車經常清潔,建議到專門的清洗機構中對汽車進行專業清洗。如果自己洗可能造成風干不徹底,對汽車內部零件造成損害。

 

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        Shanghai Liangshi IntelRobot Technology Corporation (Stock Code: 837430 Accumulate richly and break forth vastly; innovate continuously) provides surface treatment sandblasting system solution for global customers. By engaging in this industry for more than twenty years, we're a professional manufacturing and automatic intelligent control system corporation, which integrates researching, designing, manufacturing, project installation and project consulting. We can provide our customers with:
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