[摘要] 分析了影响汽车性能的腐蚀性因素,各种因素并非孤立地单独存在,而是多因素互相影响、相互作用,提出了一些防腐蚀设计、制造和维护保养的对策和建议。
[关键词] 汽车 腐蚀因素 防护
目前,汽车所使用的材料主要是以金属材料为主,最常见的破坏形式是断裂损坏、磨损损坏和腐蚀损坏,特别是金属结构材料的腐蚀损坏易被人们所忽视。腐蚀损坏不仅影响汽车的高机动性和防护性,而且还造成材料和能源的浪费以及环境污染等。加强对汽车的防腐蚀设计、制造,正确使用、合理维护车辆,对提高汽车的性能,延长使用寿命都具有十分重要的现实意义。
1. 汽车腐蚀性影响因素
汽车腐蚀情况调查表明,在潮湿环境下汽车一般服役1~2年即出现一定程度的锈蚀,3~4年出现局部严重锈蚀,有的甚至出现局部锈蚀穿透。最常见的锈蚀类型是斑点腐蚀、缝隙腐蚀和垢下腐蚀。腐蚀频繁或较严重的部位有驾驶室前风窗下角框架、车门下缘、侧面板与后板底边、
顶蓬与侧板转折处、门槛脚板、翼子板下缘、挡泥板及加强筋、地面板、发动机罩、水箱面罩、近轮处梁、车箱、后视镜支架、电瓶架、消烟排气管、焊缝与紧固件、底盘螺栓连接区等。引起汽车腐蚀的因素是多方面的,主要有以下几个方面。
1.1 腐蚀环境
腐蚀环境是发生腐蚀的客观条件,只要有腐蚀环境存在,金属腐蚀就具备了客观条件。大气中的潮气、盐份、化学污染物以及工业污染环境造成的“酸雨”等,无时无刻不在侵蚀着车辆的机体,加速汽车的腐蚀;汽车通常运行的路面环境较差,泥水、沙石不断溅击,车底长年阴湿,汽车镀层或油漆保护层逐渐被破坏,导致车身表面斑驳疏松和锈蚀。
1.2 汽车用材料及表面防护处理
汽车上金属材料本身是否具有较强的抗腐蚀能力,是腐蚀能否发生、发生早晚的重要原因。如铝、锌合金比碳钢抗腐蚀能力强,腐蚀就发生少、轻、晚。表面处理工艺的选择是否先进合理,与腐蚀发生的时机直接相关,汽车构件表面的防护底漆、面漆是否具有较强的抗老化性能,其在金属表面的附着能力,都与腐蚀产生的时机密切相关。
1.3 结构设计与制造工艺冬季汽车保养
汽车腐蚀情况调查表明,一些腐蚀的发生常常是由于设计制造的失误造成的。例如,汽车内部结构是否具有排水、通风能力,是否会在汽车内部积水积露,防水密封性能如何等。由制造工艺所引发的缝隙腐蚀是汽车最常见、最严重的腐蚀形态之一。例如,在车窗橡胶条下,在装饰条、导流水槽下等部位因油漆难以进入缝隙,难以有效防腐,水气、大气污染物进入缝隙后,形成闭塞氧浓差腐蚀电池,加速了汽车金属结构间的腐蚀。
1.4 汽车使用与维护保养
汽车维护保养能否及时、到位,保养方法是否科学、得当,有效;能否及时检查、修补车身损坏的漆面;雨后或在潮湿地区使用后是否及时全面冲洗清洁车辆;在储存期间是否经常性检查和维护保养等。
2. 汽车的防腐蚀对策及措施
汽车是在大气环境中服役,由于地区不同,大气环境有很大区别,尤其在沿海和“三高”(高温、高湿、高盐雾)环境的地区,存在的腐蚀介质主要有氧、水蒸气、二氧化硫、二氧化碳
及氯离子等,这些腐蚀介质对汽车的腐蚀性影响更严重。根据汽车腐蚀发生的原因与机理,采取针对性的防护措施,是防止和延缓腐蚀发生的基本出发点。针对不同的腐蚀类型,应采取不同的防护对策及措施。
2.1 在设计与制造中采取防腐蚀处理
(1)采用耐蚀的结构材料和涂层
选用抗腐蚀能力强的结构材料,可以从根本上提高汽车结构的抗腐蚀能力。在汽车的结构设计与制造中,应选用特种耐蚀结构材料。随着汽车底漆、面漆性能不断提升,应选用防护性好、附着力强、耐老化的保护涂层,逐步扩大具有较强抗腐蚀效果的厌水涂料、厌氧密封胶等的使用范围。
(2)采用阴极保护镀层或可牺牲的阴极
采用的阴极防护涂层,一种是以橡胶、蜡、矿物油及有金属等为基础的复合涂层,粘结力强,富有弹性,可缓冲碎石撞击,抗氧化时间长,可用于底盘、裙边等部位,能有效控制金属表面锈斑的生成。另一种材料是半透明的以蜡为基础的复合膜,具有活化作用,能在金属
表面形成一层化学胶,以阻隔潮气,可用于汽车挡风玻璃、发动机盖、底盘骨架、前罩板、车门内腔及行李箱等。对双(多)金属接触部位采用绝缘胶垫,结构易腐蚀部位采用可牺牲的过渡耳片等,都可以避免汽车结构的腐蚀。
(3)用胶接或连续焊接替代铆接和螺接
金属材料的铆接、点焊和螺接等连接部位填充密封胶,可以消除连接间隙并能避免双金属接触,避免积水,有较好的绝缘作用;采用连续焊接可使接触的金属连成一体,保持电位平衡,并消除间隙,有较好的防腐蚀效果。
(4)消除表面残余拉应力,消除应力集中点
汽车结构件表面存在拉应力,极易在受载时破坏表面防护层或产生微裂纹,对结构防腐蚀极为不利,应力集中点对寿命不利,同时对结构的抗蚀性能不利。如构件的尖角、直角部位,既是容易形成裂纹的部位,也是腐蚀物积存部位,两者交互作用,会大大降低结构的使用寿命,影响使用安全。
2.2 使用与维护保养中的防腐蚀措施
汽车在使用与维护保养中的防腐蚀措施很多,随着维护保养手段和方式的进步,其方法会越来越多,产生的效果也将越来越明显。目前采取的方法主要有以下几种。
(1)经常擦洗汽车,保持汽车的洁净
汽车在含有盐碱的、泥泞的道路上行驶后,要及时清洗干净,以减少锈蚀的机会。清洗汽车外表时,最好使用高压水,或淡水加清洗剂、缓蚀剂的冲洗,尽量少用地下水或被污染过的水,洗后要用干布擦拭。对于粘附在车体上的斑点、油污,要经常擦拭干净,因为这些斑点、油污所积存的泥土或灰尘,若不及时清除,容易造成车辆的垢下腐蚀。清洗时要疏通车辆各部位的排水孔,因为积水会导致车体锈蚀。每年的冬季过后,最好对车辆进行一次彻底的清洗。
(2)及时检查、修补车身损坏的漆面
及时进行表面保护,涂油补漆,如发现车体涂层有裂纹、鼓泡等痕迹,应立即用快干漆修补,以防由此开始生锈,补漆前要进行彻底除锈,如已锈蚀到金属部分,应到修理单位补漆或使用一种带锈防锈底漆修补。
(3)及时清除车内潮湿处
在驾驶室、车厢地面橡胶垫下,会有积水、水汽和灰尘,容易导致生锈,因此应经常检查是否保持干燥。如果长期在盐碱或碎石路面行驶,应给汽车加装挡泥板,可以有效地阻挡积水、泥沙飞溅,挡泥板尺寸越大(即越接近地面),其效果越好。
3. 结论
在汽车的设计、制造中较少引入防腐蚀概念,对提高和改善汽车的机动性、防护性和可靠性不利。防腐蚀是汽车发展中应着重考虑的诸多因素之一,汽车在维护保养过程的防蚀处理也是非常重要的措施。
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