文| 楊潔 中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)

 

　　耐腐蝕性作為汽車(chē)產(chǎn)品關(guān)鍵性能指標(biāo)之一，近年來(lái)才得到國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)應(yīng)有的重視。前期調(diào)研發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還是在國(guó)際市場(chǎng)，我國(guó)汽車(chē)腐蝕問(wèn)題都較為嚴(yán)重。一是新車(chē)上市車(chē)型使用3 年左右， 就發(fā)現(xiàn)車(chē)身、底盤(pán)等關(guān)鍵部位或零部件出現(xiàn)大面積腐蝕，更有甚者，部分安全件和功能強(qiáng)件也出現(xiàn)了不同程度腐蝕；二是據(jù)國(guó)外市場(chǎng)反映，我國(guó)出口的部分汽車(chē)，在海運(yùn)3 個(gè)月內(nèi)，其底盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)等均出現(xiàn)大面積銹蝕，為此，引起了用戶(hù)抱怨較大， 也給汽車(chē)企業(yè)造成了巨大的損失。

 

　　隨著汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，提升整車(chē)耐腐蝕性能，是汽車(chē)企業(yè)提高其產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)必然選擇，也是增強(qiáng)用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)欲望和信心，提升產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力重要保障。

 

　　但是，無(wú)論作為汽車(chē)用戶(hù)，還是從事汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)的工程師均要正確地認(rèn)識(shí)和理性地看待汽車(chē)腐蝕問(wèn)題。一是汽車(chē)腐蝕不是我國(guó)自主汽車(chē)企業(yè)的“專(zhuān)利”，日本、美國(guó)、德國(guó)等汽車(chē)企業(yè)也頻現(xiàn)腐蝕問(wèn)題， 他們因?yàn)楦g導(dǎo)致的召回案例也屢見(jiàn)不鮮； 二是在汽車(chē)全生命周期內(nèi)腐蝕問(wèn)題是不可避免的，不是所有零部件耐腐蝕性能與整車(chē)同壽命，如表1 所示：
 

表1 車(chē)身典型零部件腐蝕設(shè)計(jì)壽命
 

　　從表1 可以得出，排氣系統(tǒng)等零部件耐腐蝕設(shè)計(jì)壽命要低于車(chē)身的安全件等， 但是，與安全等有關(guān)零部件或系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)壽命與整車(chē)相同，在其設(shè)計(jì)壽命內(nèi)不能出現(xiàn)因腐蝕問(wèn)題導(dǎo)致功能喪失。
 

典型腐蝕零部件
 

　　目前，我國(guó)汽車(chē)用材還是以鋼為主的金屬材料，如車(chē)身，50% 以上選用軟鋼、高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼。為了解決腐蝕問(wèn)題，在整車(chē)開(kāi)發(fā)中汽車(chē)開(kāi)發(fā)工程師開(kāi)始選用耐腐蝕電鍍鋅、熱鍍鋅等帶有鍍層的板材，其選用原則主要遵循以下幾點(diǎn)：

 

　　1、依據(jù)市場(chǎng)環(huán)境及法規(guī)等要求，開(kāi)展典型材料腐蝕特性的檢測(cè)和評(píng)價(jià)，收集目標(biāo)市場(chǎng)材料腐蝕數(shù)據(jù)，在車(chē)型開(kāi)發(fā)中，首先定義合適的整車(chē)腐蝕壽命，然后根據(jù)材料腐蝕特性，選用不同的耐腐蝕材料及材料種類(lèi)和使用區(qū)域，耐腐蝕材料定義流程如下圖“目標(biāo)市場(chǎng)材料選型的簡(jiǎn)易流程” 所示：

目標(biāo)市場(chǎng)材料選型的簡(jiǎn)易流程
 

　　我國(guó)沿海城市和內(nèi)陸城市，其工況條件差別比較大，如沿海地區(qū)，其濕度和鹽分比較大，在這種環(huán)境下對(duì)汽車(chē)腐蝕比較嚴(yán)重，因此，針對(duì)這類(lèi)市場(chǎng)要加大鍍鋅板的使用，表2 所示：
 

表2 典型的國(guó)際市場(chǎng)氣候環(huán)境
 

　　如歐洲市場(chǎng)，在冬天其融雪撒鹽比較普遍，汽車(chē)企業(yè)要選取一部分材料送到該類(lèi)市場(chǎng)做腐蝕試驗(yàn)，以判定在該類(lèi)環(huán)境下材料的腐蝕特性，采集這些基礎(chǔ)的腐蝕數(shù)據(jù)，作為汽車(chē)企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的依據(jù)，對(duì)汽車(chē)企業(yè)很有意義。

 

　　2、如圖“車(chē)身截面圖”所示，在車(chē)輛運(yùn)行中，車(chē)身不同區(qū)域受到腐蝕環(huán)境影響有差異 ，如圖中2 和3 區(qū)域，由于汽車(chē)在高速行駛狀態(tài)下，該區(qū)域經(jīng)常受到道路上的石子等硬物體撞擊，容易產(chǎn)生腐蝕問(wèn)題， 因此，開(kāi)發(fā)工程師常選用鍍鋅板，相對(duì)其他區(qū)域，選用鍍鋅板的材料，要求雙面鍍鋅，且鋅的克重較大，一般在45g/m2 以上， 有些企業(yè)選用鋅克重為70g/m2。
 

車(chē)身截面圖
 

　　3、整車(chē)使用中，遇到下雨或潮濕地面等條件，地板、門(mén)檻橫梁、車(chē)門(mén)等區(qū)域或零部件，經(jīng)常出現(xiàn)積水或濕氣聚集等情況， 該區(qū)域?qū)儆跐駞^(qū)，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不協(xié)調(diào)，且在整車(chē)行駛中，空氣流動(dòng)不完全暢通，造成部分水分或水汽無(wú)法快速清除，極容易形成腐蝕，因此，這些區(qū)域也常選用鋅層克重為50g/m2 鍍鋅板。
 

進(jìn)入市場(chǎng)一年車(chē)型腐蝕部位
 

　　4、針對(duì)一些特殊的零部件連接方式或特殊區(qū)域，如零部件之間的接觸面無(wú)法通過(guò)打膠或其他表面處理工藝進(jìn)行防護(hù)，多選用鍍鋅板，并根據(jù)使用環(huán)境選用不同的鍍層厚度或克重的材料；針對(duì)B 柱等零部件，也選用鋁硅涂層等材料，對(duì)其進(jìn)行腐蝕防護(hù)。

 

　　在整車(chē)開(kāi)發(fā)中不同的驗(yàn)證階段，汽車(chē)企業(yè)分別開(kāi)展材料腐蝕性能檢測(cè)、零部件耐腐蝕性能檢測(cè)和評(píng)價(jià)，車(chē)身耐腐蝕性檢測(cè)和評(píng)價(jià)及整車(chē)道路腐蝕強(qiáng)化試驗(yàn)。其中材料和零部件腐蝕性能檢測(cè)常用的方法有鹽霧試驗(yàn)、循化腐蝕試驗(yàn)等，該類(lèi)試驗(yàn)方法均為靜態(tài)評(píng)價(jià)方法。
 

底盤(pán)噴涂PVC膠
 

　　為了進(jìn)一步將腐蝕問(wèn)題提前暴露，降低后期整改周期和成本，當(dāng)車(chē)身安裝完成后，還需要開(kāi)展車(chē)身耐腐蝕試驗(yàn)方法，如大眾汽車(chē)PV1210。該實(shí)驗(yàn)主要是評(píng)價(jià)車(chē)身空腔、搭接及沖壓邊等關(guān)鍵部位的耐腐蝕特性，驗(yàn)證車(chē)身空腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選型及打膠、噴蠟等工藝設(shè)計(jì)是否可行，是非常有效的檢測(cè)和評(píng)價(jià)手段。

 

　　當(dāng)各零部件具備批量狀態(tài) ，汽車(chē)企業(yè)還需要對(duì)整車(chē)進(jìn)行道路強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)，也就是在模擬整車(chē)運(yùn)行嚴(yán)苛的工況條件，分別進(jìn)行道路試驗(yàn)、駐坡試驗(yàn)、高溫高濕及可靠性試驗(yàn)等綜合性的試驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證中根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，可以執(zhí)行100 循環(huán)或120 循環(huán)等不等，但是，我國(guó)汽車(chē)企業(yè)還沒(méi)有統(tǒng)一的試驗(yàn)方法，如合資企業(yè)采用企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)汽車(chē)企業(yè)多數(shù)采用《海南汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)汽車(chē)道路強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)方法》。

 

　　上述三類(lèi)試驗(yàn)方法均是汽車(chē)企業(yè)、設(shè)備企業(yè)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)等經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析總結(jié)，但是，目前我國(guó)汽車(chē)企業(yè)采用的材料和零部件鹽霧試驗(yàn)及車(chē)身腐蝕試驗(yàn)方法基本上是借鑒國(guó)外的試驗(yàn)方法，并轉(zhuǎn)化成企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或直接選用，這些方法在一定程度上解決了我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)品的腐蝕檢測(cè)與評(píng)價(jià)問(wèn)題，但是，根據(jù)我國(guó)汽車(chē)銷(xiāo)售市場(chǎng)要求，這些試驗(yàn)方法還需要進(jìn)一步深入研究。
 

側(cè)圍噴有裙邊膠
 

　　相對(duì)而言，海南試驗(yàn)場(chǎng)制定的試驗(yàn)方法，雖有借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，但是，他們的工程技術(shù)人員，也結(jié)合我國(guó)市場(chǎng)特點(diǎn)，開(kāi)展了大量基礎(chǔ)研究，如在典型城市進(jìn)行掛片試驗(yàn)，分析不同材料在不同環(huán)境下腐蝕速率等數(shù)據(jù)，并應(yīng)用該數(shù)據(jù)完善試驗(yàn)方法， 因此，海南試驗(yàn)場(chǎng)制定的道路強(qiáng)化試驗(yàn)的方法能夠更好地模擬整車(chē)運(yùn)行的腐蝕問(wèn)題。
 

典型打膠方式
 

　　目前汽車(chē)企業(yè)也認(rèn)識(shí)到汽車(chē)腐蝕控制及相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)的重要性，但是， 該項(xiàng)工作需要大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，不是一個(gè)企業(yè)能夠完成的，為此，2014 年在汽車(chē)企業(yè)倡導(dǎo)下，中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)成立了汽車(chē)腐蝕與防護(hù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，這標(biāo)志著中國(guó)汽車(chē)腐蝕管控走上了新臺(tái)階。作為汽車(chē)腐蝕與防護(hù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，除了開(kāi)展材料腐蝕特性和腐蝕檢測(cè)方法等研究外，更應(yīng)該結(jié)合我國(guó)汽車(chē)行業(yè)對(duì)腐蝕的需要，開(kāi)展系統(tǒng)地、長(zhǎng)期的規(guī)劃與實(shí)施工作，如：

 

　　1、開(kāi)展汽車(chē)行業(yè)腐蝕現(xiàn)狀與需求調(diào)研工作。從整車(chē)全生命周期內(nèi)，系統(tǒng)調(diào)研我們汽車(chē)行業(yè)腐蝕方面遇到的技術(shù)難點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題等，同時(shí)，結(jié)合整車(chē)開(kāi)發(fā)全過(guò)程的產(chǎn)業(yè)鏈和售后的腐蝕問(wèn)題，梳理汽車(chē)行業(yè)的需求；

 

　　2、從整車(chē)- 系統(tǒng)- 零部件- 材料等技術(shù)鏈上，規(guī)劃出腐蝕委員會(huì)長(zhǎng)期需要解決腐蝕的核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)，并整合汽車(chē)行業(yè)資源聯(lián)合開(kāi)展腐蝕專(zhuān)項(xiàng)攻關(guān)；

 

　　3、識(shí)別出行業(yè)需求和企業(yè)需求，在企業(yè)需求的基礎(chǔ)上，聯(lián)合行業(yè)資源開(kāi)展行業(yè)平臺(tái)的搭建，建立汽車(chē)腐蝕共享平臺(tái)等。
 

安裝位置腐蝕