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五菱汽车的腐蚀控制

2013-12-06黄小武胡阳平杨志超

大众科技 2013年2期
关键词:五菱金属表面点焊

黄小武 胡阳平 杨志超

(上汽通用五菱汽车股份有限公司售后服务部,广西 柳州 545007)

金属及其制品在大气中容易生锈,这种锈蚀属于电化学腐蚀,即当金属和周围的电解质溶液接触时,由于发生了化学作用而引起的腐蚀。在我们所处的环境中纯水很少,随着水分的沉降或凝聚,总可能融入部分大气中的气体如(O2、CO2、SO2、HS2)、盐类、尘土及其他污染物,所有这些都会提高水的电导和腐蚀性,使水成为电解质。当金属暴露在潮湿的大气中,由于其表面对大气中的水分有吸附作用,在金属表面便形成了一层很薄的水膜,当这层水膜达到一定厚度就形成了电化学腐蚀所必须的一层电解质,因此金属及其制品容易生锈。

1 汽车的腐蚀

由于汽车是由很多金属部件构成,且经常在雨、雪、雾、潮湿等恶劣的环境中行驶,车身及其他汽车零部件难免会聚积水分,遭受侵蚀也就在所难免。

汽车长期行驶在各种环境中,高温低温的气温变化,阳光的直接照射,可导致汽车的涂层老化;碎石、泥沙的撞击和汽车运行时的振动,可导致保护涂层损坏;雨水、盐雾和工业大气以及地面上各种含腐蚀物的泥水和因车轮高速运转形成的水雾和盐雾的侵入等等都可以造成汽车的腐蚀,这些外界因素是不可避免的必然因素。

如车身内外板、地板、门、各种罩盖及车身外部安装的各部件接触处,腐蚀介质容易深入,长期停留容易产生缝隙腐蚀。

如车身下部、底部、挡泥板、翼子板、保险杠等处汽车运行时路面上的小石子、碎石、泥沙等因轮胎转动使其飞起撞击,使这些部位的漆膜因石击而剥离或附着力变差失去保护能力造成腐蚀.。

如汽车外表面因日晒雨淋等气候变化,人为造成的损伤等导致附着力下降、漆膜损伤导致腐蚀。

2 五菱汽车的腐蚀控制

汽车锈蚀是一个综合性问题。材料选择上应该选择耐锈蚀材料,结构设计上合理避免不利于涂装、易于锈蚀的结构,工艺规划上制定合适的涂装工艺,严格控制冲压、焊接质量等,避免汽车锈蚀,延长汽车使用寿命。

对此,设计人员在选材、设计等方面想出了很多方法控制腐蚀,五菱汽车的防腐蚀措施也是借鉴了前人的经验。

2.1 设计上的防腐控制

在选材方面尽量选择耐腐蚀材料,如发动机进回油管、暖风管和制动油管等工程塑料。

在设计方面车身密闭以防止水的侵入,尽量避免凹槽、缝隙的存在,以焊代铆减少螺钉的连接,易积水的地方如车门内下方、车架内下侧等设置有排水孔都是避免水分的沉积减少腐蚀。

零部件外形设计高垂直凸起零件承受撞击比低垂直凸起零件大很多,保持金属表面与轮胎溅起石块方向成一定角度,尽可能减弱石块撞击从而降低腐蚀。

板材结合处使用密封胶,减少腐蚀介质的渗入尽可能避免结合处朝向汽车行进方向和飞溅方向如图 1,地板下部地面不可避免的要受到沙石冲击,因此尽可能减缓它的冲击力,把撞击面做成缓坡形如图2,把直角做成钝角如图3等。

图1 结合处避免朝向飞溅方向

图2 撞击面做成缓坡形

图3 撞击面做成钝角

发动机舱中的发动机控制单元、制动拉索、油门拉索、门锁等易腐蚀的零部件应加以封闭,使之与腐蚀环境隔绝开来,对于不能封闭的零部件应尽量布置在水分和泥土不易进入的地方。

2.2 制造过程的防腐控制

设计方面汽车设计者应预防缝隙腐蚀设计中应尽量避免缝隙结构的存在,如果做不到还可用密封胶来封闭缝隙,防止缝隙腐蚀。

点焊密封胶:汽车车身有若干块钢板焊接而成,焊缝存在不可避免,如果焊缝没有采取有效措施,可能引起焊缝处钢板锈蚀,使车身过早损坏。而如果采用了点焊密封胶,即冲压件在焊装前,将胶涂布在接合处的板上,然后将两板合拢点焊,就可以避免上述现象发生。这种胶可以涂在车身所有焊缝,尤其是涂装车间不能涂布的隐蔽焊缝,由于此胶有附贴性好的特点,更适用于立式焊缝。

焊接密封胶:顾名思义是密封焊缝,与前面提到的点焊密封胶在作用上有相同功效。但点焊密封胶由于在焊装涂布后可能会对电泳漆造成污染,而焊缝密封胶在电泳后涂布,不会出现污染,较好地起到了密封防漏的作用。

抗石击、隔热阻尼涂料:汽车在各种道路条件下行驶,行驶中被疾风带起的沙石不断击打车身,长期的冲击不仅会使车身底部的涂层逐渐破坏,致使底部锈蚀。为了延长车体使用寿命,一般都在车身底部、翼子板等处涂布抗石击、隔热阻尼涂料。

2.3 工艺上的防腐控制

运用表面保护技术,即采用保护层把金属同可能引起或促进腐蚀的外界环境隔离,如电镀技术即在金属表面用电解等方法沉积一层均匀、致密、结合力良好的金属层。非金属涂层即在金属表面涂布一层有机或无机涂层。化学转换涂层及时金属表面的原子通过化学反应与介质中的离子或原子结合形成一层与基体结合有防腐蚀能力的薄膜,试举例如下

车身及许多金属零部件采用了永久性涂层,在涂装工序先经过表面预处理用清洗液除油,用酸洗液除锈,在经过磷化处理即采用磷酸盐溶液处理金属,使金属表面获得一层耐腐蚀性的磷化膜,磷化处理后附着的磷酸盐多孔面积大可增强油漆附着性,再喷底漆(电泳)可提高耐蚀性能增加表面漆膜附着力,最后喷面漆进一步增强屏蔽作用。

许多螺钉、螺母、插片集隔热板等采用了电镀锌即把被镀金属材料浸入含有锌的溶液中,然后通入直流电,使锌离子再被镀材料上形成一层锌保护膜,再经过钝化即将镀锌零件在一定组成的溶液中进行处理,使其表面形成一层致密的稳定性高德薄膜,则耐腐蚀能力大大提高。

轴承、活塞环、轮胎防尘罩等采用电镀铬即把被镀金属材料浸入含有铬的溶液中,然后通入直流电使铬离子在被镀材料上形成一层铬保护膜,为了起到装饰作用一般镀一层镍或铜作底层,铬镀层一般有光亮且外表硬度高,耐磨性好且大大提高耐腐蚀性。

排气管、消声器等采用喷镀铝即在钢铁表面利用燃烧或电能加热熔化喷镀一层铝粉,然后用高温加热一段时间使喷镀铝熔融形成金属化合物,大大提高了抗高温氧化性能。

轴承保持架、部分螺钉螺母采用氧化处理,即在一定温度和时间内用氢氧化钠等碱溶液与金属作用生成致密氧化物膜来防止腐蚀。

2.4 运输过程的防腐控制

在零件储存运输过程中采用暂时性防锈措施,钢板在经过开料工序加工,冲压工序冲型都根据需要涂布一层防锈油,未能马上进入焊装、涂装工序的焊接焊接件也涂布有防锈油来防止生锈。

五菱汽车的出口也采用涂布防锈油来防止焊接件生锈,对不能涂布防锈油的零部件采用喷涂缓冲剂来防止生锈,且另在包装箱内安放干燥剂来减少水分,避免形成电解液来控制腐蚀。

海上运输,空气中的盐分较重,很容易产生腐蚀需要喷蜡进行防护。首先清除灰尘污垢,清洗、干燥后在发动机、车身等处涂布保护蜡。

(1)发动机喷蜡防护用于发动机舱各部件的防锈

(2)底盘喷蜡防护用于汽车底盘的防锈

(3)面漆喷蜡防护用于汽车的面漆保护防止磕碰伤漆膜

3 结论

从以上分析可知五菱汽车采用了很多防腐措施,避免了在雨、雪、雾、潮湿等恶劣的环境下的车身及其他汽车零部件遭受侵蚀,延长了汽车的使用寿命。

[1] 李金柱,赵闺秀,等.腐蚀和腐蚀控制手册[M].国防工业出版社,1988.

[2] 黄健中.汽车腐蚀及其表面涂镀防护技术的现状与进展[J].汽车工艺与材料,2006,(8).

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