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汽車銹蝕典型區域案例分析

2015-04-01 00:00:00 作者：ecorr_91 來源：《腐蝕防護之友》分享至：

　　近10年間，從市場投訴問題和海南試驗結果來看，銹蝕產生的區域，縫隙腐蝕的范圍和頻度在逐步增加，這些區域由于電泳漆無法保護，且設計結構不合理、沖壓質量、包邊工藝等產生銹蝕誘因。本次研究，主要通過調研國內在售中、高端車型的銹蝕案例、設計結構和保護措施，對車身邊、角和縫隙腐蝕的易發區域從結構設計、密封膠保護、工藝控制等方面進行分析和對策方案推薦。

　　文| 李婷婷司進華金超佟永旭華晨汽車工程研究院

　　車身的防腐蝕性大部分由車身電泳漆來進行保護，目前的電泳漆基本都可以保證1000 小時的耐鹽霧試驗，即保證10 年的耐腐蝕性能。

　　瑞典腐蝕研究1971~1979 年各國生產的30 余種小轎車總計7548 輛進行了腐蝕調查。按照車身區域左右對稱各分為17 個區域，總計34 個區域，如圖1 所示，按照區域內產生銹蝕的車的頻次和嚴重程度的百分比進行統計，統計結果如圖2 所示。

　　從瑞典實車調研結果看，銹蝕頻度和嚴重度上進行疊加分析，需要重點保護的區域如下：2 區（翼子板前端），4 區（翼子板后端和A 柱搭接處），7 區（裙邊），8 區（前門），11 區（后輪罩）， 14 區（后翼子板）。因為在80 年代的涂料，其耐石擊性能較低，可見前后翼子板和門蓋附近的腐蝕部分為石擊造成，但近10 年，中涂和面漆的耐石擊技術有了大幅度提升，電泳內腔的保護能力也有比較充分的驗證，所以銹蝕逐步由大面過度到邊角，由區域轉變到縫隙。一輛轎車有近3000-4000 個焊點，焊接、螺接等鈑金搭接關系存在大量縫隙，裙邊、輪罩等區域存在縫隙腐蝕風險，這些電泳無法保護的區域，要從結構設計和密封保護上想辦法。下面就藝4 個銹蝕的典型區域為例，逐一分析銹蝕原因和保護對策：

　　裙邊部位銹蝕

　　車身下裙邊接觸地面的水、泥沙、石子擊打和除雪劑的堆積，是防腐蝕的重點區域，經過收集分析競品車型的底部裙邊設計形式和工藝保護方法，目前有2 種主流方法，可供參考，如表1 所示。方案1 的結構不但可以起到防腐蝕效果，還可以防止裝焊黑膠流淌，滴入輸送設備，高溫摩擦，產生火災隱患，如圖5 所示。

　　許多廠家不僅在裙邊下部鈑金縫隙處實施密封膠工藝，如圖6 所示，在裙邊附近的焊點也會用密封膠保護，如圖7 所示。防止焊點、毛刺產生的銹蝕，另外，高檔一些的車型，除了裙邊密封保護外，還使用塑料護板進行包覆，起到了更好的防腐蝕效果。下車身的裙邊和輪罩區域附近，不建議采用“多耳或波浪”的鈑金搭接形式，如圖8 所示，受裝焊工藝尺寸精度等影響，以及運動強度等的問題，波浪結構是產生縫隙腐蝕的高發地帶，目前收集的裙邊腐蝕狀況看來，波浪搭接形式的裙邊受銹蝕投訴的較高。

　　輪罩和裙邊一樣，是受石擊、污泥、除雪劑影響較大的重點銹蝕區域，經過大量車型調研，目前較好的輪罩設計形式，配合密封膠工藝保護形式有如下三種，詳見表2.

　　經調研，輪罩常常出現的兜袋結構，建議必須采用密封膠工藝將其充分保護起來，如圖11 所示。

　　輪罩板和側圍板的焊接，沖壓件沖壓圓弧質量和裝焊的搭接縫隙偏差，常常造成縫隙，經過焊點連接后，產出一段一段的縫隙，即X 型縫隙，這類縫隙對車身腐蝕提供了極大的可能性，需用密封膠徹底密封保護，在結構設計上預留6mm 以上的密封膠作業空間。除了結構設計和密封膠保護，采用擋泥板保護會獲得更好的防腐蝕效果。

門蓋部位銹蝕

　　門、蓋部位的銹蝕原因有多種：

　　前蓋前端受石擊影響較大，是易腐蝕區域，除涂料耐石擊性能外，鍍鋅板或鋁板前蓋的使用也可以提高其耐腐蝕性能。日系略高檔車型，在中涂后，再前蓋前端，翼子板上部等易石擊區域，加噴15μm 的抗石擊涂料以提升其耐石擊性能。

　　前、后蓋受燈、杠、翼子板、亮條等相鄰部件的運動干涉影響，易產生銹蝕。

　　門、蓋設計受造型限制，產生很多棱角，沖壓包邊在拐角處不能完全包覆，所以易產生銹蝕。如圖12 所示。如何巧妙的設計拐角處的包邊，用密封膠密封結合貼膜等保護措施，已達到防腐蝕保護的作用，詳見表3 和表4.門蓋拐角處包邊，預留密封膠作業空間，或使用貼膜等其他保護措施。

　　后蓋鉸鏈盡量考慮涂膠操作空間，前蓋鉸鏈盡量避免多連桿結構。鉸鏈周邊密封，或使用鉸鏈預涂膠進行縫隙保護。

　　門蓋在總裝生產調整時，不當的操作會使包邊處的密封膠或油漆開裂產生銹蝕。

　　謹慎使用門框密封條導槽結構，如圖13 所示。注意縫隙的影響：小于250μm 時，易產生縮孔，大于300μm 時，容易產生流掛，而且對縫隙腐蝕比較敏感的寬度是0.025~0.1mm.

　　銳邊、毛刺、焊點、焊渣等缺陷

　　毛刺是由于沖壓件不合格產生，一般由控制模具間隙來解決此問題，產生毛刺的部件，要進行人工打磨返修，方可上線安裝。銳邊，是由于零件制件不良，導致部分零件產生輥壓銳邊，導致R 角過小，產生銹蝕，改回到合格零件后，經過100 個海南鹽霧循環對比后，R 值過小的產生銹蝕，合格零件沒有產生銹蝕，詳見圖14.

　　外表面焊點不良、焊渣等造成的銹蝕，如圖15 所示。側圍或者后蓋內框等表面C 區域的焊點，建議采用銅墊板，使焊點邊緣不外凸，防止銹蝕的產生。從海南鹽霧腐蝕100 個循環結果來看，整車A 柱、四門兩蓋等大面銹蝕或繡穿問題并不常見，目前的電泳和車身結構設計以及仿真軟件的模擬分析上都采用了十分完善的手段進行保護，已經充分重視并規避。

　　隨著自主品牌的能力提升，我們的汽車也遠銷海外，但由于工藝問題和局部縫隙保護等問題，運往海外的車身經歷海上鹽霧、潮濕、高溫的環境，到港便出現銹蝕，被海關清退并罰款的事情時有發生。所以我們在關注整車長期耐腐蝕的同時，也要關注腐蝕易發區域的保護，目前銹蝕頻次發生較高的區域多數在縫隙間的區域。本文通過對發生頻次較高的腐蝕典型案例作原因分析和對策建議，把車身防腐蝕的目光逐步由電泳內、外腔保護設計上，逐步擴展到密封膠工藝設計，整體沖壓毛刺、焊裝焊點和尺寸縫隙、總裝調整門等等整體工藝水平提升，從設計到工藝，各個細節都建立防腐蝕的思維，才能全面的提升車身耐腐蝕能力水平。

詳情請見腐蝕防護之友2015年04月第二期雜志。

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