汽车防腐工艺研究

汽车防腐工艺研究（精选六篇）

汽车防腐工艺研究 篇1

应用新的防腐蚀技术, 不仅可提高汽车的外观质量, 改善汽车的外观性能, 更重要的是还可提高汽车的内在质量, 延长汽车的使用寿命, 提高汽车档次。

国内汽车企业通用的防腐工艺是, 分别对底盘车架及车身进行防腐处理, 再将两者装配成整车。其中, 车架焊好后需进行酸洗、水洗、脱脂、磷化等处理, 再喷涂汽车底盘防锈漆。车身一般采用两种防腐工艺:一种是直接购买已涂好漆的钢管, 组焊成车身并与底盘拼焊成整车, 经手工除油并喷涂底漆、中涂、面漆;另一种是购买钢管原材料组焊成车身, 经喷淋或浸渍式前处理完成脱脂、磷化, 再手工喷涂底漆、中涂和面漆。

一、汽车腐蚀特性及处理工艺研究

引起车辆腐蚀的主要因素有使用环境因素和其自身结构因素。汽车使用环境比较恶劣且多变, 造成汽车零部件腐蚀损坏。

影响汽车腐蚀的因素有:湿气的影响、湿度的影响、酸碱度的影响、温度的影响、汽车设计、制造避免袋形结构可防止泥沙、雨水积存, 减少垢下腐蚀。

我国不同地区的腐蚀特点, 我国地域跨越大, 气候总类多, 各地区的气候特点都会引起相应的腐蚀发生。随着经济的发展, 有些工厂忽略了环境问题, 腐蚀的问题也随之增加。根据腐蚀程度, 将腐蚀分为4个等级。1级为漆皮划伤、鼓泡、2级为深而广的锈蚀、3级为腐蚀穿孔、4级为部分车皮锈蚀分离脱落。且腐蚀程度随着车龄和运行里程的增加亦增加。

汽车材料主要是金属, 金属腐蚀变化过程通常是从表面开始的, 然后逐步向内层侵蚀, 最终造成难以挽救的损失车底部位腐蚀在日常使用中不易察觉到, 即使有损坏、锈蚀也难发现。因此, 必须选用防腐能力强、耐石击性好的PVC (聚氯乙烯) 等弹性材料进行防护。汽车车身由钢板拼焊而成, 因此在折边、包边、钢材搭接部位会形成缝隙, 这些缝隙也是最易产生腐蚀的部位。缝隙部位的涂装防护仍然以涂胶方式进行, 以减少和避免潮湿的空气或水分进入缝隙。

车体内腔的腐蚀, 一方面是由于在涂装过程中, 内腔的涂层往往达不到防腐要求所规定的厚度, 甚至出现涂层不完整的现象, 降低了车身的防腐蚀能力;另一方面是内腔结构一般都存在排风和排水不畅的现象, 在使用中易造成湿气、污水、腐蚀性气体及泥沙等积存, 从而使内腔金属在恶劣的环境中更易发生腐蚀。

汽车入库, 避免露天存放、做好定期清洗工作、对车身添加防腐剂、正确合理驾驶汽车。

二、汽车防腐涂料的选择

涂料是一种含颜料或不含颜料的有机高分子胶体的混合物溶液或粉末。涂料涂装在物体表面上, 能结成较牢固的膜层, 起着防水、防腐、保护、装饰等作用, 被人们通常称之为“油漆”的这种涂料有独到的作用及性能。

底漆的主要作用是在金属与涂层之间提供良好的结合力和优良的耐蚀性。底漆按工艺分有三大类型, 即喷涂底漆、浸涂底漆、电泳底漆。

中涂漆作用是填补车身上的缺陷和印痕, 主要性能为防石击、韧性、防水和表面平整性。目前聚酯被公认为阴极电泳底漆上的最佳中涂漆。

面漆的主要作用是提供外表装饰, 面漆要长久保持表面光泽和保色, 能够抗光氧化和耐水解性。还要求能耐酸雨, 长时间阳光暴晒后能承受大雨袭击, 经得起石击并能防漏油等。

面漆有:醇酸或聚酪面漆;热固性丙烯酸树脂面漆;热塑性丙烯酸面漆;金属闪光底色漆 (金属色漆) 。

三、汽车车身材料的选用

汽车最外层材料是涂料, 涂料的好坏影响汽车的防腐能力, 而汽车的第二层的金属材料是支撑汽车整体的正要部件, 是汽车的灵魂。在汽车防腐蚀设计中, 合理的选择使用的材料是防护设计中的重要环节。车身材料不仅要满足使用寿命, 而且还要满足性能、外观、安全、价格、环保节能等要求。一般的钢铁材料已经不能满足现在的要求, 因此, 选用耐腐蚀性能好的车身材料也是车身防腐蚀最为基本的一个环节。

材料的选用大致分为以下几类:

镀锌涂层钢板:涂镀层钢板是汽车车身有效的防护材料。

耐候钢:耐候钢是一种合金钢, 但有和普通的合金钢有所不同的材料。

塑料:塑料是一种人工合成的高分子材料, 与金属材料相比, 在诸多环境中有着良好的耐腐蚀性。

复合材料:复合材料的应用主要是在美、日、欧洲, 其中美国占领先地位。

此外一些新的防腐车身材料如高强度钢板、轻量化叠层钢板、铝合金、镁合金、泡沫合金板、蜂窝尽心复合板等已经研发出来。车身防腐材料呈现出多元化趋势。很多新兴汽车都采用了这些材料。

四、防腐技术的发展

汽车防腐是汽车制造以及使用中的重要部分, 汽车防腐技术的发展对于车辆的使用具有重要意义。近几年, 达克罗技术、纳米技术, 阴极电泳和水性涂装等技术的应用代表汽车防腐技术新的发展趋势。

达克罗涂层的防腐处理:达克罗涂层主要由鳞片状锌片、铝片以及无定形复活铬酸盐聚合物组成。金属片在基体表面层层叠加, 铬酸盐聚合物填塞在金属片之间, 并通过树脂固化反应, 使金属片之间的金属片与基体牢固地黏在一起, 形成一种特殊的片状交错叠层结构。

纳米技术:汽车涂层除要求搞装饰性外, 还要求有优良的耐久性, 包括抵抗大气紫外线、水分、化学物质及酸雨的侵蚀和抗石击性能。利用纳米材料特殊的抗紫外线。抗老化。高强度和韧性、良好的静电屏蔽效应、色泽变换效应及抗菌消臭功能等, 开发和制备性能优异的新型汽车涂料, 具有广阔的应用和发展前景。

面向21世纪的汽车防腐蚀技术 篇2

——记“2014第二届中国汽车防腐蚀与老化技术论坛（VCP）”

随着市场竞争的加剧，人们审美情趣和环保意识的提高，消费者对于汽车腐蚀问题愈发敏感。如何提高整车的耐腐蚀性能，满足人们对汽车环保、节能、安全、舒适、美观的要求，实现品牌的自我提升，是汽车业面临的重大问题。2014年4月22日~23日，“2014第二届中国汽车防腐蚀与老化技术论坛（VCP）”在北京亮马河饭店会议中心举行，在论坛上与会嘉宾们介绍了汽车防腐蚀的新材料和新技术，分享了汽车防腐蚀的分析与研究，这些将给汽车防腐蚀工作带来新的进展，提供新的解决方案。

据了解，基于物联网的大气环境腐蚀在线监测系统有望应用于汽车整车试验，该系统可通过传感器远程实时地把腐蚀测试数据传递到后台服务器进行分析处理，并可以实现对基础材料的在线数据采集，目前已经应用于阴极保护在线监控管理系统平台和管道腐蚀阴极保护管理工程。

为了达到高防腐的技术，通用的方法是电镀+三价铬钝化+封闭处理，这样存在一定的风险问题，如三价铬钝化存放一段时间后水煮变色污染环境，装备损伤后维修更换成本过高。据悉新一代高防腐无铬钝化技术ZECCOAT锌可特不仅可以解决上述问题，并且在环保、品质、成本上具有很大的优势。

此外，与会嘉宾们还介绍了Zn基热冲压用钢、水性锌铝涂层、底盘防护技术、汽车内外饰装饰性电镀技术、汽车涂层外板盐雾试验技术、环保型电镀锌工艺、汽车喷蜡工艺等汽车防腐蚀相关材料、技术和工艺，并分享了汽车腐蚀控制要求、中国市场汽车腐蚀环境信息、汽车零配件加速腐蚀测试方法、海南试验场整车腐蚀试验、汽车腐蚀及国际品牌车企防腐标准研究、汽车腐蚀典型部位分析、整车防腐工作现状及重点问题、整机防护体系失效分析和汽车涂层外板盐雾试验技术分析等内容。

本届论坛演讲共20场，分如下四个主题展开：汽车防腐蚀与老化相关法规与技术趋势；汽车防腐蚀与老化新材料新技术应用；汽车防腐蚀与老化检测与评价；汽车防腐蚀与老化质量控制与产品设计。

出席本届论坛的有中国汽车工程学会副秘书长张宁、北汽福田汽车工程研究总院副院长陆子平、中国腐蚀与防护学会常务副秘书长杜翠薇、中国表面工程协会清洁生产指导委员会主任樊景星及包括国家材料环境腐蚀平台副教授肖葵、中国表面工程协会电镀分会工程师王新国、福田汽车工程研究总院副总工程师宋庆源、广州超邦化工有限公司销售及市场部销售经理崔廷昌、安美特（中国）化学有限公司通用五金电镀部中国汽车OEM经理罗恩洲、实乐达（无锡）表面处理技术有限公司防腐事业部经理王茂堂、恩欧富涂料商贸（上海）有限公司市场部主任王晓星在内的20名演讲嘉宾，及其他国内整车企业代表及零部件企业代表、科研院所专家学者、检测机构、表面处理技术提供商、原材料和设备供应商、包装运输产品及服务供应商、清洗与防锈技术服务商、测试实验仪器设备供应商等约300人。

本届论坛由中国汽车工程学会主办，北汽福田汽车有限公司协办，支持单位为中国腐蚀与防护学会和中国表面工程协会。本届论坛由广州超邦化工有限公司，恩欧富涂料，德国施洛特，安美特（中国）化工有限公司，武汉风帆电镀技术股份有限公司联合赞助。论坛旨在提高中国汽车产品防腐蚀及老化设计，推广防腐蚀与老化最新材料和技术的应用，进而提升自主品牌的产品品质。

行业背景：

1、《家用汽车产品修理、更换、退货责任规定》自2013年10月1日起开始实施，表面防腐直接影响着汽车零部件的寿命、安全和品质，客户会越来越“细心”，越来越“挑剔”，未来车辆的耐腐蚀性能力将成为产品差异化竞争的重要手段之一。

2、每年我国汽车产品因腐蚀造成的损失达1000亿元人民币。中国汽车工业的发展带来了表面防腐行业的发展，但总体而言，自主品牌汽车与外资品牌在防腐工艺方面仍然存在较大的差距，主要表现在汽车油漆层的丰满度、平整度和光泽度及附着力偏低，镀层、转化膜的质量欠佳，重腐蚀环境（酸雾、高温等）中零部件的耐蚀能力差。

IACM系统有望应用于汽车整车试验

国家材料环境腐蚀平台肖葵副教授在本届论坛上做题为“材料腐蚀信息学及其在汽车行业应用”的演讲时表示，基于物联网的大气环境腐蚀在线监测系统（以下简称IACM系统）有望应用于整车的试验过程中，通过传感器远程实时地把腐蚀测试数据传递到后台服务器进行分析处理，同时可以实现对基础材料的在线数据采集，为未来构建大数据提供很好的数据采集系统。

肖葵介绍，IACM系统是由国家材料环境腐蚀平台开发设计，目前已应用于阴极保护在线监控管理系统平台和管道腐蚀阴极保护管理工程。

IACM系统主要分为三部分：数据采集系统、远程传输系统、后台存储及管理系统。IACM系统是材料腐蚀信息学的工程案例之一，中国腐蚀与防护网是材料腐蚀信息学的重要载体，满足五年在线存储和存储容量可扩充性的需求。中国腐蚀与防护网目前所拥有的数据共享资源结构有数据资源、试验资源、腐蚀知识、科技资源、防护技术、行业资讯和专题服务。

材料腐蚀信息学体系是围绕腐蚀基本数据库结构建设、腐蚀数据挖掘与建模、腐蚀过程的模拟和仿真、腐蚀数据共享与应用四个核心内容进行构建的。

近年来，有关大数据、物联网和云技术的快速发展使材料腐蚀信息学的基础更加牢固。比较典型的案例有：基于神经网络计算的石化设备腐蚀管理专家系统，钢铁企业产品环境腐蚀网络数据库系统，轻质有色金属材料腐蚀数据库系统。

新一代高防腐无铬钝化技术能秒杀一切吗

“从环保、品质、成本角度看，为了达到高防腐的技术，目前通用的方法是电镀+三价铬钝化+封闭处理。这样存在一定的风险问题，比如三价铬钝化存放一段时间后水煮变色的环保问题，钝化层的自我修复品质，另外就是装备损伤后的成本问题。那怎么样去解决这些问题又能达到上面的三个标准呢？”广州超邦化工有限公司销售经理崔廷昌先生在本届论坛上做题为“汽车三包新政下的环保防腐蚀新时代”的演讲时抛出了这个问题后说，“新一代高防腐无铬钝化技术ZECCOAT锌可特可以解决。”

根据崔廷昌的介绍，无铬钝化技术ZECCOAT锌可特具有如下性能特点：无铬、不含有害的化学品和重金属，完全符合ROHS、WEEE、ELV要求；可应用在所有含锌的金属层表面，色泽为无色透明，可以替代传统钝化和封闭；操作容易和维护简单；提高了外观要求，消除了颜色的差异；具有高防腐蚀性能和抗冷热循环测试能力；超薄膜层1μm，有超高的自我修复能力；具有更均衡的摩擦系数。

此言一出，引起了参会人员的广泛关注。在提问环节，实乐达表面处理技术有限公司王茂堂经理问道：“假如按照你所讲的，你们所提供的产品可以秒杀一切，无论是镀锌、锌镍合金，但是据我所知，你们的市场表现好像并不是很优秀，那么我想问一下你们的产品目前的短板是什么？”

针对这个问题，崔廷昌表示，一项新的技术转化到应用是有周期的，这个技术并不是秒杀一切，只是解决问题。

宝钢股份开发一系列汽车用先进防腐材料

宝山钢铁股份有限公司（以下简称宝钢股份））研究院冷轧产品研究所首席研究员戴毅刚先生在本届论坛上做了题为“汽车用先进防腐材料开发及应用研究”的演讲。演讲中，戴毅刚介绍了宝钢股份近两年进行的一系列汽车用先进防腐材料的开发，包括Zn基热冲压用钢、无机固体润滑膜的GI钢板（GI-T）、燃油箱钢制产品（EG-CSG）、高耐蚀镀铝锌耐热涂层钢板。

根据戴毅刚的介绍，Zn基热冲压用钢主要应用于结构件。同裸板及AI-Si镀层冲压用钢相比，Zn基(镀锌或锌合金层)热冲压用钢具有更好的防腐保护作用，如下四个优点：加热时无需气体保护；无氧化铁生成、无表层脱碳；比AI-Si镀层硬度低，对模具的损伤小；牺牲阳极保护较AI-Si镀层有更好的耐蚀性能。目前，Zn基热冲压用钢仍处于开发阶段。

戴毅刚介绍，无机固体润滑膜的GI钢板（GI-T）具有更低的摩擦系数，更稳定的摩擦特性，更好的冲压润滑性，可以减少模具的清洁频率。无机固体润滑膜的GI钢板（GI-T）用低牌号钢种代替高牌号，能够实现成本的优化。目前，民族品牌里很多厂商都在开始认证，有的已经开始批量使用。

根据戴毅刚的介绍，燃油箱钢制产品（EG-CSG）具有优良的耐汽油劣化液腐蚀性，良好的耐盐雾腐蚀性能。

戴毅刚介绍，高耐蚀镀铝锌耐热涂层钢板代替镀铝材料用于加工制造汽车排气管上部隔热板，在保障使用性能的同时可以进一步优化成本。同铝和不锈钢相比，高耐蚀镀铝锌耐热涂层钢板具有加工性好、有刚度、成本低等优势。目前，该产品已经进入认证阶段。

内腔喷蜡防锈保证汽车防腐年限可达12年

原中国第一汽车集团公司技术中心研究员级高级工程师胡林林女士在本届论坛上做了题为“汽车喷蜡工艺与防腐蚀效果评价”的演讲。

胡林林介绍，乘用车为承载式车型，横梁、纵梁都起着支撑和抗冲击的作用，腐蚀直接影响到车的结构强度，与使用安全有直接的关系。内腔进行喷蜡防锈，车身防腐年限可达到12年，对于整车的防腐性能和使用寿命是非常重要的。汽车内腔用蜡主要有两种类型：溶剂型防锈蜡和固体蜡。空腔喷蜡分为室温注蜡、加温注蜡和灌蜡三种方式。出口车用蜡分为合页蜡、发动机防护蜡、底盘防锈蜡和面漆保护蜡。

汽车门护板包覆工艺与结构的研究 篇3

摘 要：汽车门护板的包覆对于提升汽车舒适度和安全性具有一定的实际意义，本文主要针对汽车门护板的包覆工艺及其结构设计要求进行相关探讨，希望能引发相关工作者的思考。

关键词：汽车门护板；面料包覆；结构设计

0 引言

随着汽车工业发展的速度越来越快，汽车制造商对汽车车型和汽车内饰的研发工作也越来越重视，汽车内饰包括仪表板、车门内饰、车顶内饰、侧围装饰等多项内容，其中侧围装饰中的门护板的包覆设计，对于提升汽车的功能、舒适性和美观性具有实际意义，因此得到了广泛的重视。

1 门护板包覆工艺

1.1 门护板介绍 门护板总成的功能是覆盖车门钣金，与仪表台等内饰协调一致，具有一定的储物功能；当发生侧碰时，有一定的吸能作用，减少侧碰对乘客的损害，为乘客提供安静、舒适、安全的乘坐环境。

1.2 门护板各组成部分的功能 上饰板：一般包覆表皮，其作用是统一内护板与其他内饰的风格。中饰板：包覆面料或表皮，是门护板重要组成部件之一，主要作用是为乘客胳膊提供舒适的休息空间，并统一装饰风格。上饰板和扶手：为用户提供手肘倚靠场所，对触感的柔软性要求较高。其结构可分为表层、发泡层和基体三个组成部分，其中表层多是由面料、革或真皮材料形成；三个组成部分的连接方式较为自由，可以多种工艺方式实现，尤其是在特殊需求下，还可利用皮革打皱、添加缝纫线等多种方式实现特殊的效果。

1.3 门护板包覆工艺

1.3.1 门护板工艺

①A类型门护板

注塑→真空吸覆→手工包覆→喷涂→电镀→超声波焊接

普通注塑门板等→（上饰板+扶手）→扶手→门拉手→内开手柄→门板总成

②B類性门护板

注塑→阴模成型IMG→热压成型→手工包覆→油漆→电镀→超声波焊接

（气辅注塑把手本体+普通注塑门板等）→上饰板→嵌饰板→扶手→（把手总成+开关门面）→（内开扳手+后视镜调节器+摇窗机开关）→门板总成

该工艺结构大方，成本适中，适合运行车型；嵌饰板采用热压覆合，基础材料为麻纤维，具有良好的环保效果；扶手使用手工包覆，提高了产品的舒适性；上饰板用IMG阴模成型，可保证皮纹的完整性；内开扳手使用的PC和ABS双注射塑料，很好的解决了表面缩痕和拉力强度的问题；门板采用HCPP材料，具有抗发粘，易变性特点。

③C类型门护板

注塑→真空吸覆→手工包覆→油漆→电镀→超声波焊接

（气辅注塑把手本体+低压注塑嵌饰板+IMD注塑装饰条+普通注塑门板等）→上饰板→扶手→开关面板→（内开扳手+后视镜调节器+摇窗机开关+门板总成）

该工艺外观精致典雅，成本适中，适合B类车型使用；嵌饰板采用低压注塑和PVC面料，节约成本；上饰板采用真空吸覆，提高了外观和舒适度；装饰条用IMD，提高了外观豪华度，控制了成本；把手气辅注塑，确保表面缩痕和把手强度。

1.3.2 门护板面料包覆工艺

门护板用到的包覆工艺有手工包覆、热压成型包覆、真空吸覆、低压注塑和压边工艺等，各工艺的特点如下：

手工包覆：将面料和泡绵剪裁成需要的尺寸，在骨架上喷涂胶水，用烘枪烘热后，将剪裁好的泡绵和面料分两次覆合到骨架上。还可先将泡绵和面料用火焰覆合为一体，再包覆到骨架上，但这种方法的边角部位的包覆效果较差。手工包覆一般应用较为广泛，尤其是在中饰板和扶手等零件的包覆工序中。

热压成型：通过加热零件盒表皮激活胶水，利用压机合模的外来压力使表皮和塑件结合为一体，一般用在中饰板包覆上。

真空吸覆：将成型的表皮吸覆到骨架上，在吸覆前应对本体进行转孔、打磨、喷胶处理，然后将骨架放在模具，加热表皮抽真空瞬间成型，最后切割真皮即可。该工艺在高档车门护板包覆工艺中应用较多。

真空吸附时，PP基板上的小孔直径控制为1.2mm，然后依次为喷胶、表皮加热、真空吸附表皮、冷却、包边、装配附件、检验和包装。在施工时，应严格按照GB8410-2006的技术规范进行操作，且温度为-40℃时，24h内不开裂，温度为-40℃-90℃时，6h内不开胶。包覆织物的总厚度最小值为6mm，包覆表皮控制在1.0mm-1.5mm范围内。

压边工艺：将需要包覆在上饰板、中饰板或整个门板的PVC表皮、织物、真皮等覆盖物嵌入事先设计好的沟槽中的一种工艺。

2 门护板面料包覆结构设计

2.1 上饰板、中饰板包覆结构设计 上饰板、中饰板设计包覆时，应考虑表皮或面料背后的海绵厚度和压缩量，如有必要，可对股价结构进行处理。在设计时使用较大的圆角，可有效避免凹陷转角处缺陷的发生，如气泡、表皮包覆不牢。

2.2 单扶手包覆结构设计 单独扶手边缘一般包覆表皮或面料，包覆物背面可设计一定厚度的海绵。扶手尺寸小，形状复杂，包覆难度大，需要用缝纫线或其他工艺对包覆材料进行处理。在对R角较小的部分进行包覆时，应充分考虑面料的拉伸性能，防止面料破损的情况发生。

2.3 上饰板和下饰板结构设计 上装饰板与下装饰板圆角配合可形成V形间隙，在设计时，上装饰板设计高度应比下装饰板高出3mm，这样可以掩藏V形间隙，提高视觉效果。

2.4 结构设计其他要求 硬质零件与软质零件配合干涉量，一般干涉量可控制在1mm左右；包边的门内饰板卡扣座距离门板边缘应为30mm；设计拉式拉手与门内饰板配合结构时，应使拉手翻边与门板周围叠加宽度控制在5mm，翻边与软质门板配合时，干涉量为1mm；带泡沫层零件结构设计，如上装饰板，螺钉链接区域的泡沫厚度设计时，应控制在1mm以内；中饰板装配方向应沿脱模方向装配，避免三维装配方向；中饰板设计时，中饰板与钣金之间的间隙至少为20mm，以可能出现的表面提升预留出足够的空间，设计尽量避免凹陷或球形结构，防止包覆材料与骨架脱开，与门板本体连接结构布置合理，连接点间距为50-100mm之间，设计中应尽量考虑面料和表皮的方向，减少裁剪余料。

参考文献：

[1]周游.基于现代设计方法的乘用车门护板开发[D].吉林大学，2014.

[2]谢金婷.基于用户体验的汽车内饰设计方法研究[D].东北大学，2012.

[3]何莉，张荣.浅谈现代典型汽车内饰设计与改装[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010（12）：145-146.

联合站生产设备工艺防腐技术研究 篇4

1 各种金属腐蚀原因分析

1.1 水质和腐蚀产物分析

从现场调查储油罐、污水罐腐蚀损坏状况发现, 主要腐蚀部位是储油罐底板内表面和壁板内表面1.5 m以下部位, 这些腐蚀部位接触的介质是污水, 故从污水水质分析及腐蚀产物分析来探索储油罐、污水罐腐蚀因素。从各油田污水分析结果可知, 油田污水矿化度高, 为弱酸性水体, 一般含有Cl-、SO2-4、HCO-3、Ca2+、Mg2+、CO2、O2、硫化物、细菌等腐蚀的因素。储油罐、污水罐腐蚀产物、垢样的成份主要是Fe2O3、Fe (OH) 3、Fe S、Ca CO3、Mg CO3等。

1.2 腐蚀机理研究

油田污水矿化度较高, 为具有较高导电性储油罐、污水罐的腐蚀营造了很好的腐蚀环境。从腐蚀电化学的观点来看, 含有酸性物质引起氢去极化腐蚀, 其表现多为深坑腐蚀或者环状侵蚀。弱酸性底水造成罐底板电化学腐蚀。污水含有溶解氧也是内表面腐蚀的主要原因。溶解氧能急剧加速腐蚀。氧的电极电位高, 易形成阴极, 腐蚀性强。溶解氧起了阴极去极化剂的作用, 也就是说, 当有溶解氧的存在时, 由于溶解氧是一个附加的而且又极易与阴极表面上的电子结合的物质, 最终导致了腐蚀的加剧, 其污水含有大量的细菌, 主要是硫酸盐还原菌。还原菌的存在将硫化物、SO42-还原为H2 S, H2 S与Fe2+反应, 生成乌黑难溶的Fe S。介质温度对罐的腐蚀有重要影响。

2 联合站防腐蚀技术研究

2.1 防腐蚀技术比选

联合站储罐的防腐蚀广泛采用涂料覆盖层防护。从实际应用情况来看, 防腐蚀涂层并不能很好地起到防腐蚀的作用。例如储油罐投产运行3~5年, 就会腐蚀穿孔, 分析认为, 防腐蚀涂层起到将储油罐基体与腐蚀环境相隔离的作用, 涂层往往会因施工过程或本身结构的缺陷, 在局部产生破裂而穿孔, 在高电解质浓度和较高环境温度的腐蚀条件下, 防腐涂层易老化, 出现龟裂及剥离现象, 导致储油罐基体暴露在介质中, 裸露的金属基体形成阳极, 覆盖层成为大阴极, 形成局部腐蚀电池, 导致罐体腐蚀穿孔。阴极保护是金属设备防腐蚀的有效的方法之一, 对电偶腐蚀、浓差电池腐蚀、孔腐蚀等电化学腐蚀和细菌腐蚀均有较好的抑制作用。其基本原理是通过外加电源或连接牺牲阳极将处于介质中的金属设备的自腐蚀电位负移至完全保护电位之下, 使金属设备免遭介质的腐蚀。例如对于钢铁构件, 当通过外部电源或牺牲阳极的方法将其自腐蚀电位降低至-0.85V (相对铜/饱和硫酸铜参考电极) 以下, 其腐蚀进程将会停止。裸露的金属设备, 采用阴极保护方法使其处于完全保护电位之下, 需要较大的保护电流, 造成消耗大量的外部电能或损耗大量牺牲阳极材料。如果金属材料表面采用涂层保护之后, 再采用阴极保护技术, 其保护电流密度将降至裸露金属的十分之一。因此, 涂层保护和阴极保护联合防腐蚀技术是一种最有效的金属设备防腐蚀技术。外加电阴极保护法设备一次性投资大, 需要一定的运行维护费用, 对于大型设备和储罐较为合适, 牺牲阳极保护法无需设备投资, 投资少, 运行费用低, 适合于一些小型生产设备和储油罐的防腐。

2.2 材料选择

2.2.1 防腐涂层材料选择

储罐等联合站设备接触的介质腐蚀性较强, 处于较为恶劣的腐蚀环境, 要求所选择的防腐涂料不仅具有很好的耐化学药品性、耐腐蚀性、耐水性, 同时, 还要求其具有很好的屏敝性、附着力、耐候性 (罐壁外部) 、导静电性 (罐壁内表面与原油接触部分) 。根据以上要求及各种涂料应用的实际效果, 结合涂料经济性, 对各种涂料进行评选:储罐及生产设备外表面采用环氧富锌底漆, 环氧亚铁中间层和氯化橡胶面漆作为防腐蚀层。储油罐底板及壁内表面板1.5 m以下部位 (底水层部分) 采用环氧富锌底漆和环氧煤焦油沥青厚浆型防腐涂料面漆作为防护层;储油罐壁板1.5 m以上部及罐顶内表面采用环氧富锌底漆和环氧导静电防腐面漆作为防护层。储油罐加热盘管因表面受热温度较高, 故采用环氧富锌底漆和有机硅耐热防护涂料为面漆的防护层结构。

2.2.2 阳极材料评选

牺牲阳极保护法的腐蚀电位取决牺牲阳极本身和受保护金属的化学性能 (电极电位) , 如果腐蚀电位小, 输出电流有限, 调节能力和适应能力就会降低, 起不到应有的保护作用。阳极消耗量较大, 因此, 牺牲阳极材料的选择至关重要。目前, 牺牲阳极主要有镁、铝、锌三个系列, 由于镁合金阳极电位较低, 易过保护, 在储油罐中使用又不安全, 故不能在油罐上使用。锌合金阳极在温度60℃以上的液体中容易发生极性逆转, 存在晶间腐蚀, 有效电位低, 在有硫化物存在时发生钝化, 且电容量也较低 (820 A·h/kg) , 也不宜在储油罐上使用。铝合金阳极电容量大, 电极电位适宜, 对铁的有效电位差-0.32 V, 制造工艺简单, 价格低廉。因此, 铝合金阳极比镁合金阳极和锌合金阳极适合作为储油罐和污水罐的牺牲阳极材料。

3 总结

汽车防腐工艺研究 篇5

信息化技术在越来越多的制造企业中实施和运用，而在汽车主机厂工艺设计与管理领域的信息化解决方案中，成熟的案例很少。如何通过信息化技术提高汽车工艺设计与管理水平，是国内主机厂面临的又一个课题。汽车工艺设计与管理领域的信息化建设，对于国产汽车质量提升与品牌建设有着深远的意义。

汽车工艺信息化需求分析

汽车的开发过程包括产品设计。工艺规划，生产制造三个主要环节，在产品设计阶段有成熟的PDM系统来进行产品数据的管理，在生产制造阶段有成熟ERP系统指导生产的进行，而在工艺规划阶段尚缺乏成熟的信息化产品来提高工艺效率和水平，使其成为信息孤岛，成为汽车开发过程中的瓶颈。在工艺规划阶段，对于信息化系统的需求如下：

系统集成，数据信息作为各部门使用的共同资源，随着项目的进程不断丰富，在设计阶段产生设计数据，工艺阶段以设计阶段作为依据，添加工艺信息后，传递到生产部门使用，各部门之间应该建立良好的信息传递机制，保证数据的一致性和准确性。这就需要工艺信息化系统与PDM、ERP等上下游系统实现集成。

工艺BOM管理，汽车工艺设计需要实现设计BOM到工艺BOM的调整，在统一的平台上，提供多种视图的管理方式，并可进行视图的比较：提供工艺产品结构调整功能，实现虚拟拆分件、工艺合件的处理。

辅助工艺设计，系统需要为工艺人员提供方便的工艺设计环境和专业化的辅助工具，帮助工艺设计人员方便快捷的实现冲压、焊装、涂装、总装四大工艺文件的编制，能够充分借用已有的典型工艺，工艺资源，减少数据的重复录入操作，提高工艺设计效率；系统需要维护典型FEMA库，实现工艺流程图，PFMEA、控制计划之间的链接关系，管理TS16949过程的所有文件；提供检索方式，引用已有典型数据设计新的PFMEA，提高PFMEA的设计效率。

工艺数据管理，系统需要实现汽车工艺设计全过程数据的管理，传统的数据管理方式是：工作文件主要通过本地文件的方式集中管理，在版本控制、权限细分等方面都存在一些缺陷，而且通过文件夹的方式组织文件，数据组织比较分散，文件与文件之间得不到关联，如分析结果与数模之间，分析结果与分析报告之间很难进行直接的对应。

工艺设计流程电子化，系统需要实现电子审批功能，实现所有工艺设计输出物的审批在系统中按预先定义的流程模型进行。审批人员通过自己的工作列表就方便地接收并执行当前的工作任务：文件审签过程中从系统中方便查询流程状态。通过设计变更过程的流程控制，能够管理从产品设变数据的接收到文件更改的整体过程。

汽车工艺信息化建设解决方案

结合奇瑞公司的工艺研发现状，在工艺信息化需求的基础上，经过严格的客户考察和技术方案的对比，最终与山东山大华天软件公司建立了合作关系。经过细致的业务需求调研，针对奇瑞公司的工艺研发信息化制定了详细的解决方案。

1、BOM多视图管理

在产品生命周期中，BOM是连接各个阶段的重要信息。由于产品的生命周期划分为不同的阶段，产品数据在不同阶段所面对的人员、功能和应用要求是不同的。特别是产品结构在各个阶段有很大的变化，同时不同阶段的人员对产品有不同的视角。使得BOM必须符合特定阶段的要求。

工艺部门在统一的平台上完成工艺路线设计，针对不同的业务需求，形成冲压、焊装、涂装、总装四大工艺的专业视图，各个专业在自己相应的BOM视图上开展工艺设计工作。

2、系统数据模型

对产品的工艺规划而言，简单的可以概括成四个方面：P-Product“造什么-What”：P-Process“如何造-How”：P-Plant“在哪造-Where”：R-Resource“用什么造-WithWhat”。

通过面向对象的方法，我们把这四方面的信息有机的集成在一个统一的数据模型中（简称为P3R数据模型），从而形成一个贯穿企业所有产品、过程和资源的结构化数据体系，满足从不同角度查询访问各种数据的需求。

除了系统本身的功能模块，为了做到汽车研发过程的数据和信息能够及时、快速、有效地进行传递，CAPP系统必须做到与上下游各相关信息化系统的集成。其中包括：与PDM系统集成，PDM系统将产品的设计BOM与设计更改信息传递给CAPP系统，作为工艺设计的基础；与数字化工厂软件集成，将数字化工厂中定义的工位信息、资源信息等数据传递至CAPP系统，作为自动编制工艺文件的基础；与ERP集成：CAPP系统将物料数据及各种生产用BOM传递给ERP系统使用；与RTX集成，CAPP系统绑定企业的即时通讯，实现消息的及时通知，如更改提醒、任务通知等，方便设计人员协同工作。

工艺信息化系统在汽车工艺研发过程中发挥的作用

奇瑞工艺设计与管理系统的实施已经进行了两年，实现了同步工程分析的问题管理功能，冲压、焊装、涂装、总装工艺设计与报表汇总功能，工艺路线、PBOM编制及汇总功能，实现了与PDM，数字化工厂等系统的集成。在新车型项目的研发过程中，系统把工艺设计人员从繁重的工艺文件编制工作中解脱了出来，让他们利用更多的时间去进行工艺优化。系统的上线运行，缩短了技术准备周期，保证了工艺设计的一致性、规范化。另一方面，系统的应用极大地提高了工艺管理水平，通过系统的实施梳理了工艺研发过程的各种流程，大大提高了企业的核心竞争力。

自主品牌汽车主机厂充分运用信息化技术，开发适合企业自身的工艺设计与管理系统，能够极大地提高冲压、焊装、涂装、总装四大工艺的工艺设计与管理的效率和水平，最终提高自身的核心竞争力。奇瑞汽车工艺信息化建设的经验为其他自主品牌提供了借鉴。

汽车防腐工艺研究 篇6

1 实验

1.1 材料及仪器

本次实验主要应用的材料有:5083铝合金 (选取三组相同的5083铝合金作为试验样本, 分别命名为A组、B组、C组) 、725-DO1-52表面钝化剂、725-H44-61环氧厚浆防腐底漆、725-H06-19环氧锌黄防腐漆、725-B40-EF1自抛光无铜防污漆以及725-HB53-1环氧丙烯酸连接漆;主要应用的仪器有:Atuo Lab M273A型电化学阻抗谱仪和Politest AT-A型液压附着力测试仪。

1.2 防腐涂层体系

1号防腐涂层为725-H06-19环氧锌黄防腐漆, 道数为1道, 干膜厚度为50μm;2号防腐涂层为725-H44-61环氧厚浆防腐底漆, 道数为1道, 干膜厚度为50μm;3号防腐涂层为725-HB53-1环氧丙烯酸连接漆, 道数为1道, 干膜厚度为50μm;4号防腐涂层为725-B40-EF1自抛光无铜防污漆, 道数为1道, 干膜厚度为80μm。

1.3 表面处理

1.3.1 基材打磨处理

对A组样本进行基材打磨处理:首先对样本表面进行除油, 然后采用1.5#砂纸将表面打磨至粗糙度≥20μm, 再以无水乙醇清洗, 最后涂装防腐涂层体系。

1.3.2 基材钝化处理

对B组样本进行基材钝化处理:首先对样本表面进行除油, 然后采用1.5#砂纸将表面打磨至粗糙度≥20μm, 再以无水乙醇清洗, 涂装上一层725-DO1-52表面钝化剂, 最后待样本表面形成钝化膜后涂装防腐涂层体系。

1.3.3 基材阳极氧化处理

对C组样本进行基材阳极氧化处理:首先对表面进行除油抛光, 然后进行阳极氧化处理, 最后分别在4小时和5天后涂装防腐涂层体系。

1.4 性能测试

1.4.1 拉开法附着力试验

仅对样本涂装725-H44-61环氧厚浆防腐底漆和725-H06-19环氧锌黄防腐漆, 待涂层干燥一周后, 以拉开法附着力试验对防腐涂层的附着力进行测试, 分析表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能的影响。

1.4.2 电化学阻抗试验

通过Atuo Lab M273A型电化学阻抗谱仪分别对涂装及未涂装防腐涂层的样板进行测试, 分析电路图, 观察样本的耐蚀性能变化。

1.4.3 耐海水浸泡试验

仅对样本涂装725-H44-61环氧厚浆防腐底漆和725-H06-19环氧锌黄防腐漆, 待涂层实干后, 划伤样本的一面, 以耐海水浸泡试验法将样本浸泡在海水中, 观察分析划伤处的腐蚀产物形成及扩散情况。

2 结果与分析

2.1 表面处理工艺对铝合金防腐涂层附着力的影响

A组样本和B组样本的防腐涂层附着力均有所提高, A组样本达到了16.4MPa、B组样本达到了20.0MPa;界面断裂出现在725-H44-61环氧厚浆防腐底漆防腐涂层的内部, 无层间破坏。C组样本的防腐涂层附着力有所下降, 4小时后达到了9.3MPa、5天后达到了6.5MPa。

铝合金表面经打磨处理后会生成一层薄而疏松、带孔穴的氧化膜, 其中的孔穴可促使防腐涂层充分润湿渗透铝合金表面, 并且还会与725-H06-19环氧锌黄防腐漆反应后产生锚固作用, 故而基材打磨处理工艺可提高铝合金防腐涂层的附着力。

铝合金表面经钝化处理后会生成一层致密的钝化膜, 钝化液可促使氧化膜内部的渗透, 从而充分填充孔穴, 并且钝化膜与防腐涂层具有良好的相容性, 故而基材钝化处理工艺可提高铝合金防腐涂层的附着力。

铝合金表面经阳极氧化处理后会生成一层以微米计厚的双层氧化膜, 其上层乃多孔蜂窝状、下层乃微孔致密层, 相较于铝合金表面的自然氧化膜而言该膜具有更高的耐蚀性和耐磨性, 并且不易与防腐涂层中的铬酸根发生化学反应, 故而基材阳极氧化处理可降低铝合金防腐涂层的附着力。

2.2 防腐涂层的腐蚀扩散

划伤样本的一面置于常温海水中, 定期取出观察, 浸泡五个月后总结出, 铝合金材料经打磨处理后划伤部位会出现一些黄色腐蚀产物, 而随着这些黄色腐蚀产物的增加, 划痕边缘会慢慢鼓起, 但不会导致膜脱落。

2.3 基材的耐蚀性能

A组样本的模拟电阻值有所下降, 经海水浸泡五个月后降至 (0.8-1.3) ×108Ω。C组样本的耐蚀性能有所提高, 模拟电阻值经海水浸泡五个月后仍可达到 (1.0-1.3) ×108Ω。

铝合金材料在大气条件下会在表面生成一层自然氧化膜, 其模拟电阻值约为1.48×103Ω, 而防腐涂层的模拟电阻值则一般可达到109Ω, 远超过自然氧化膜, 故而防腐涂层可以大大提高铝合金基材的耐蚀性能, 起到良好的防腐作用。

对比样本在浸泡前后的模拟电阻值可以发现, 阳极氧化膜能够有效提高防腐涂层与铝合金之间的界面电阻, 而钝化膜则在这方面的效果不是很明显。另外, 为了保障铝合金防腐涂层具有较高的附着力和防腐性能, 基材经阳极氧化处理后, 应尽早涂装防腐涂层。

3 结语

表面处理工艺是人类最古老的技术之一, 自有人类开始, 就有了表面处理工艺[4]。表面处理工艺有很多种类, 研究其对铝合金防腐涂层性能的影响是一项十分重要的课题。

根据本次结果示:A组样本和B组样本的防腐涂层附着力均有所提高, A组样本达到了16.4MPa、B组样本达到了20.0MPa, 但模拟电阻值有所下降, 经海水浸泡五个月后降至 (0.8-1.3) ×108Ω;C组样本的防腐涂层附着力有所下降, 但耐蚀性能有所提高, 模拟电阻值经海水浸泡五个月后仍可达到 (1.0-1.3) ×108Ω。可以得出结论:不同的表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能具有不同的影响, 在实际应用中应根据具体情况进行合理选择

参考文献

[1]陈廷益, 王文慧, 路文.铝合金表面腐蚀与化学处理及着色技术[J].金属功能材料, 2014, 01:46-54.

[2]黄从树, 叶章基, 邓玉, 王晶晶, 谢志鹏, 任润桃.表面处理工艺对铝合金防腐涂层性能影响研究[J].涂料工业, 2014, 09:6-10.

[3]曹京宜, 张寒露, 林红吉, 张锋, 孟宪林.铝合金基材用防腐防污涂层体系的选择和涂装工艺研究[J].现代涂料与涂装, 2011, 05:48-51.