轿车车身防腐蚀整体方案-课件

1、技术部技术部 轿车车身防腐蚀整体方案轿车车身防腐蚀整体方案 一汽轿车股份有限公司一汽轿车股份有限公司 杨学岩杨学岩技术部技术部 本讲座的目的本讲座的目的 什么是腐蚀，为什么会有腐蚀；什么是腐蚀，为什么会有腐蚀； 汽车腐蚀为什么会发生；汽车腐蚀为什么会发生； 年轻的设计师应该注意的车身结构设计问题；年轻的设计师应该注意的车身结构设计问题； 项目负责人在产品工艺评审中应注意的问题项目负责人在产品工艺评审中应注意的问题技术部技术部 内容摘要内容摘要一、轿车腐蚀一、轿车腐蚀p 汽车防腐蚀的需求汽车防腐蚀的需求p 金属腐蚀的原理金属腐蚀的原理p 金属腐蚀分类金属腐蚀分类p 汽车腐蚀的原因汽车腐蚀的原因p

2、 汽车腐蚀的分类汽车腐蚀的分类p 轿车车身腐蚀分布统计轿车车身腐蚀分布统计二、轿车防腐蚀设计二、轿车防腐蚀设计p 车身用钢板设计车身用钢板设计p 车身结构设计车身结构设计p 结构设计与制造结构设计与制造技术部技术部 内容摘要内容摘要三、制造技术实现产品防腐需求三、制造技术实现产品防腐需求p 冲压防腐蚀冲压防腐蚀p 焊装车间防腐蚀工艺焊装车间防腐蚀工艺p 涂装车间防腐蚀工艺涂装车间防腐蚀工艺p 总装车间防腐蚀工艺总装车间防腐蚀工艺p 车身贮运过程防腐蚀工艺车身贮运过程防腐蚀工艺四、防腐蚀评价四、防腐蚀评价p 电泳泳透率试验及设计更改电泳泳透率试验及设计更改p 整车防腐蚀性能试验整车防腐蚀性能试验

3、技术部技术部 轿车防腐蚀的需要轿车防腐蚀的需要 随着社会的不断发展随着社会的不断发展, ,人类生活水平的不断提高人类生活水平的不断提高, ,人们对轿车的舒人们对轿车的舒适性和耐久性的要求也日益提高。轿车质量问题正在被高度重视起适性和耐久性的要求也日益提高。轿车质量问题正在被高度重视起来来。为了确保轿车质量。为了确保轿车质量, ,必须必须使轿车车身防腐性能与整车使用寿命相适使轿车车身防腐性能与整车使用寿命相适应应。 技术部技术部 轿车防腐蚀的需要轿车防腐蚀的需要 为了保证汽车的外观装饰和使用寿命，发达国家的汽车厂商对汽为了保证汽车的外观装饰和使用寿命，发达国家的汽车厂商对汽车都提出相应的汽车防腐

4、蚀的标准。车都提出相应的汽车防腐蚀的标准。技术部技术部 金属腐蚀的原理金属腐蚀的原理 当铁暴露在潮湿空气中时当铁暴露在潮湿空气中时 , 表面凝聚了空气中的水分。由于水中表面凝聚了空气中的水分。由于水中溶解有氧气、二氧化碳、二氧化硫或其它盐类溶解有氧气、二氧化碳、二氧化硫或其它盐类 , 结果形成了一层弱酸结果形成了一层弱酸性电解质溶液的薄膜性电解质溶液的薄膜 : H20 H+OH- C02 + H20 H2C03 H+ HC03- 这样铁就如放在含这样铁就如放在含 H+、OH-、HC03-离子的溶液中离子的溶液中 ， 铁作为负铁作为负极极 ，杂质作为正极杂质作为正极 ，形成了千千万万个微小的原电

5、池形成了千千万万个微小的原电池 , 发生电化学腐发生电化学腐蚀。蚀。 负极负极 ：Fe-2e=Fe2+ Fe2+ 2OH-=Fe(OH)2 正正 极极： 2H+2e = H2 腐蚀总反应腐蚀总反应 ： Fe+2 H20 = Fe(OH)2+ H2技术部技术部 金属腐蚀的原理金属腐蚀的原理 如果铁表面凝聚的水膜酸性很弱或是中性溶液如果铁表面凝聚的水膜酸性很弱或是中性溶液 , , 则则 负极负极： 2 Fe-4e=2Fe2+ 正极正极：02+ 2 H20+4e=4OH- 腐蚀总反应腐蚀总反应 :2Fe+02+2 H20 = 2Fe(OH)2 生成的生成的 Fe(OH)2被空气中的氧气氧化为被空气中

6、的氧气氧化为 2Fe(OH)3附着在铁表面生附着在铁表面生成铁锈成铁锈 ： 4Fe(OH)2+02 + 2 H20 = 4Fe(OH)3技术部技术部 金属腐蚀的分类金属腐蚀的分类 按腐蚀特征和材料本身所显示的腐蚀形态腐蚀可分为以下类型：按腐蚀特征和材料本身所显示的腐蚀形态腐蚀可分为以下类型：均匀腐蚀：均匀腐蚀： 金属表面发生的比较大面积的腐蚀，腐蚀结果是金属基体厚度逐渐金属表面发生的比较大面积的腐蚀，腐蚀结果是金属基体厚度逐渐变小。变小。电偶腐蚀：电偶腐蚀： 当两种不同的金属浸在具有腐蚀性和导电性的溶液中时，两金属腐当两种不同的金属浸在具有腐蚀性和导电性的溶液中时，两金属腐蚀电位之间通常存在着

7、差异。如果这两种相互接触，由于受到极化，这蚀电位之间通常存在着差异。如果这两种相互接触，由于受到极化，这时电位低的金属在接触后，腐蚀速度增加变为阳极；而腐蚀电位较高的时电位低的金属在接触后，腐蚀速度增加变为阳极；而腐蚀电位较高的金属腐蚀速度下降变为阴极。这种腐蚀称为电偶腐蚀或双金属腐蚀。金属腐蚀速度下降变为阴极。这种腐蚀称为电偶腐蚀或双金属腐蚀。技术部技术部 金属腐蚀的分类金属腐蚀的分类缝隙腐蚀：缝隙腐蚀： 浸在腐蚀介质中的金属表面上，在缝隙和其他隐蔽的区域内会发生浸在腐蚀介质中的金属表面上，在缝隙和其他隐蔽的区域内会发生强烈的局部腐蚀，这类腐蚀常和孔穴、垫片、搭接缝、螺钉、螺帽缝隙强烈的局部

8、腐蚀，这类腐蚀常和孔穴、垫片、搭接缝、螺钉、螺帽缝隙内积存的少量静止水或其它污染物有关。因此这种腐蚀形态称为缝隙腐内积存的少量静止水或其它污染物有关。因此这种腐蚀形态称为缝隙腐蚀。蚀。技术部技术部 汽车腐蚀的原因汽车腐蚀的原因 汽车内在的质量及外界使用环境对汽车腐蚀都会造成影响。汽车内在的质量及外界使用环境对汽车腐蚀都会造成影响。 汽车内在的质量是造成汽车腐蚀的重要原因：汽车内在的质量是造成汽车腐蚀的重要原因：汽车设计的本身材料与结构缺陷的影响；汽车设计的本身材料与结构缺陷的影响；制造工艺的实施质量；制造工艺的实施质量； 由于汽车行驶在户外，由于汽车行驶在户外，大气中的水分、降雨、雪、路面的水

9、等是大气中的水分、降雨、雪、路面的水等是引起车身腐蚀的重引起车身腐蚀的重要因素要因素。以下外界环境影响汽车腐蚀的程度：以下外界环境影响汽车腐蚀的程度： 由于大气污染，由于大气污染，存在二氧化碳、二氧化硫气体等大气污染物存在二氧化碳、二氧化硫气体等大气污染物而形而形成的酸雨，其成的酸雨，其PHPH值小于值小于5.65.6； 技术部技术部 汽车腐蚀的原因汽车腐蚀的原因 潮湿的海岸，海水中的氯化钠随海浪飞溅进入大气后形成盐雾的环境，潮湿的海岸，海水中的氯化钠随海浪飞溅进入大气后形成盐雾的环境，盐雾会以结晶盐的形式散落在汽车的表面上，加速金属的腐蚀，海洋盐雾会以结晶盐的形式散落在汽车的表面上，加速金属

10、的腐蚀，海洋大气腐蚀在离海岸线大气腐蚀在离海岸线10km10km的范围内比较严重。的范围内比较严重。 高温多湿的环境，气温和湿度是通过结露而影响汽车腐蚀程度的，在高温多湿的环境，气温和湿度是通过结露而影响汽车腐蚀程度的，在高温高湿的环境中，金属腐蚀加快，相对湿度为高温高湿的环境中，金属腐蚀加快，相对湿度为6070%6070%时，腐蚀速度时，腐蚀速度将急剧增加。将急剧增加。 恶劣的道路条件的影响，汽车行驶在砂石路面上时，飞溅的砂石会破恶劣的道路条件的影响，汽车行驶在砂石路面上时，飞溅的砂石会破坏车身底部涂层，加上泥水的侵蚀作用，更加速了底盘部分的腐蚀。坏车身底部涂层，加上泥水的侵蚀作用，更加速了

11、底盘部分的腐蚀。技术部技术部 汽车腐蚀的原因汽车腐蚀的原因 冬季以融雪作为目的冬季以融雪作为目的 , ,在道路上反复多次撒布大量岩盐。在道路上反复多次撒布大量岩盐。汽车行驶时汽车行驶时，盐浆飞溅到车底板、底围和挡泥板等部位盐浆飞溅到车底板、底围和挡泥板等部位 , ,成成为引起汽车腐蚀的极其重要的因素。为引起汽车腐蚀的极其重要的因素。 为了确保汽车发动机的起动性能为了确保汽车发动机的起动性能，汽车库常带有暖气汽车库常带有暖气，汽汽车在整个外表面溅满盐泥、内部狭缝也塞满盐泥的状态下返车在整个外表面溅满盐泥、内部狭缝也塞满盐泥的状态下返回车库回车库, ,在库内又成为由暖气烘着的状态在库内又成为由暖气

12、烘着的状态, ,形成极其恶劣的盐形成极其恶劣的盐水盐雾腐蚀环境。水盐雾腐蚀环境。 技术部技术部 汽车腐蚀的分类汽车腐蚀的分类 按破坏形式汽车的腐蚀分为三类：按破坏形式汽车的腐蚀分为三类： 外观腐蚀：一般性外观损伤和锈蚀，称为外观腐蚀。外观腐蚀：一般性外观损伤和锈蚀，称为外观腐蚀。 穿孔腐蚀：车体内外的孔隙和空腔，由于积水和积沉电解质穿孔腐蚀：车体内外的孔隙和空腔，由于积水和积沉电解质水溶液所引起的腐蚀称为穿孔腐蚀。水溶液所引起的腐蚀称为穿孔腐蚀。 结构腐蚀：高强度部分或要害部位的腐蚀，可损害汽车行驶结构腐蚀：高强度部分或要害部位的腐蚀，可损害汽车行驶安全性的，称为结构腐蚀。安全性的，称为结构腐

13、蚀。 技术部技术部 轿车车身腐蚀分部位统计结果轿车车身腐蚀分部位统计结果车的前面和侧面：车的前面和侧面： 主要来自外部的机械作用使涂膜损伤或本身存在缺陷而导致的主要来自外部的机械作用使涂膜损伤或本身存在缺陷而导致的腐蚀；腐蚀；从钢板的内侧：从钢板的内侧： 设计不合理或加工中防锈处理不当而导致的腐蚀，在发生穿孔设计不合理或加工中防锈处理不当而导致的腐蚀，在发生穿孔前不会被发现。前不会被发现。技术部技术部 轿车车身腐蚀分部位统计结果轿车车身腐蚀分部位统计结果腐蚀最频繁出现的部位：腐蚀最频繁出现的部位： 后挡泥板、前门、侧门槛框、前挡泥板后部上面、后挡泥板后后挡泥板、前门、侧门槛框、前挡泥板后部上面

14、、后挡泥板后部。部。严重腐蚀部位：严重腐蚀部位： 前挡泥板边、后挡泥板前沿、前挡泥板前部上面、前挡泥板后部前挡泥板边、后挡泥板前沿、前挡泥板前部上面、前挡泥板后部下面、前门。下面、前门。技术部技术部 车身防腐蚀设计车身防腐蚀设计-车身用板材的设计车身用板材的设计 为了获得良好的车身防腐蚀性，必须从的车身结构设计开始。为了获得良好的车身防腐蚀性，必须从的车身结构设计开始。车车身结构设计合理的情况下身结构设计合理的情况下, ,将有益于制造过程中防腐措施的实施将有益于制造过程中防腐措施的实施, ,延长延长车身的使用寿命。车身的使用寿命。 首先首先, ,车身底材的选择很重要车身底材的选择很重要。现在世

15、界各国的汽车行业多使用现在世界各国的汽车行业多使用单面或双面镀单面或双面镀锌锌钢板以增强车身的抗腐蚀性。钢板以增强车身的抗腐蚀性。根据瑞典腐蚀研究所根据瑞典腐蚀研究所的调查，在获得良好防锈方面最突出的因素是使用的调查，在获得良好防锈方面最突出的因素是使用710m厚镀锌厚镀锌层，较薄的层，较薄的25m锌镍镀层在大多数情况下防腐能力不足锌镍镀层在大多数情况下防腐能力不足7年。目年。目前我国绝大部分车身仍全部采用冷轧钢板，只有个别合资企业生产前我国绝大部分车身仍全部采用冷轧钢板，只有个别合资企业生产的轿车采用镀锌钢板制造车身。的轿车采用镀锌钢板制造车身。 车身外表面用板材：冷轧钢板、电镀锌、热镀锌车

16、身外表面用板材：冷轧钢板、电镀锌、热镀锌 车身内表面用板材：电镀锌、热镀锌、铝板、塑料、复合板材车身内表面用板材：电镀锌、热镀锌、铝板、塑料、复合板材技术部技术部 车身防腐蚀设计车身防腐蚀设计-车身结构设计车身结构设计 合理的车身结构设计是保证车身防腐蚀的前提条件，应该注意的合理的车身结构设计是保证车身防腐蚀的前提条件，应该注意的有以下几方面：有以下几方面：1.1.接缝处的设计接缝处的设计 接缝处如果不涂密封剂很好地密封接缝处如果不涂密封剂很好地密封, ,必然趋向产生锈蚀必然趋向产生锈蚀。所所以以 , , 接缝尽可能不出现在外蒙皮上接缝尽可能不出现在外蒙皮上, ,而在车内部及地板下部不易而在车

17、内部及地板下部不易看见的位置看见的位置, ,接缝的设计要接缝的设计要保证外观平整光滑保证外观平整光滑, ,又便于密封防腐处又便于密封防腐处理。另外理。另外, ,依照汽车行进方向和飞溅方向依照汽车行进方向和飞溅方向、设计接缝开口设计接缝开口, ,使之朝使之朝向水难以进入的方向。向水难以进入的方向。 技术部技术部 车身防腐蚀设计车身防腐蚀设计-车身结构设计车身结构设计车身底板处接缝设计车身底板处接缝设计技术部技术部 车身防腐蚀设计车身防腐蚀设计-车身结构设计车身结构设计2.2.板端面部位设计板端面部位设计 端面锐角处端面锐角处, ,考虑在眼睛难以观察到的地方向内侧折弯翻边考虑在眼睛难以观察到的地方

18、向内侧折弯翻边, ,由于由于形成角形成角R R而大幅度提高漆的附着量而大幅度提高漆的附着量，提高防腐蚀性。提高防腐蚀性。流水槽边缘流水槽边缘锐角处锐角处处理处理技术部技术部 车身防腐蚀设计车身防腐蚀设计-车身结构设计车身结构设计3.3.空腔处设计空腔处设计 空腔内是很易腐蚀的部位空腔内是很易腐蚀的部位, ,所以在行李箱等处所以在行李箱等处, ,为了向其内部完好为了向其内部完好地涂上电泳漆地涂上电泳漆, ,需要充分考虑需要充分考虑空腔的结构。空腔的结构。技术部技术部 车身防腐蚀设计车身防腐蚀设计-车身结构设计车身结构设计4.4.工艺孔的工艺孔的设计设计 要保证要保证电泳用的工艺孔的位置、大小和数

19、量电泳用的工艺孔的位置、大小和数量, ,同时还必须考虑到同时还必须考虑到放气孔放气孔。另外另外, ,排水孔要保证在最低位置排水孔要保证在最低位置，有足够大小有足够大小。 技术部技术部 车身防腐蚀设计车身防腐蚀设计-结构设计与制造结构设计与制造1. 1. 前、后盖铰链部位前、后盖铰链部位 2. 2. 车前、后下部，难操作部位密封车前、后下部，难操作部位密封 3. 3. 前仓仪表板前端下部密封操作部位前仓仪表板前端下部密封操作部位 技术部技术部 控制冲压钢板质量；控制冲压钢板质量；钢板开卷后要在规定时间内使用完；钢板开卷后要在规定时间内使用完；库内存放、防雨、水泥地面、距地面库内存放、防雨、水泥地

20、面、距地面30mm30mm以上堆垛、先入先以上堆垛、先入先出；防锈保护材料；降低湿度。出；防锈保护材料；降低湿度。不同的金属零件堆放在不同的存放地、存放架，避免接触；不同的金属零件堆放在不同的存放地、存放架，避免接触；钢板过保质期要进行报废处理；钢板过保质期要进行报废处理；工序间零件要存放在干净、清洁、通风的贮运架上；工序间零件要存放在干净、清洁、通风的贮运架上；冲压防腐冲压防腐技术部技术部 焊装防腐焊装防腐涂点焊密封胶涂点焊密封胶发泡减振胶片发泡减振胶片压合胶、减振胶：压合胶、减振胶： 在四门二盖涂环氧折边胶，起到密封、防腐蚀的作用。在二钢在四门二盖涂环氧折边胶，起到密封、防腐蚀的作用。在二

21、钢板中间涂减振胶。板中间涂减振胶。技术部技术部 目前目前轿车车身轿车车身100%100%进行进行磷化处理磷化处理, ,然后进行阴极电泳。电泳涂装除使然后进行阴极电泳。电泳涂装除使表面涂层均匀外表面涂层均匀外, ,也可使接缝、空腔等不易喷涂的部位涂上一层漆膜。也可使接缝、空腔等不易喷涂的部位涂上一层漆膜。但由于屏蔽作用但由于屏蔽作用, ,在这些部位在这些部位电泳电泳漆膜较薄漆膜较薄, ,达不到防腐要求达不到防腐要求, ,又不能又不能进一步涂漆进一步涂漆，所以板材与结构的设计起着决定性的作用所以板材与结构的设计起着决定性的作用。 涂装防腐涂装防腐-整车电泳整车电泳 磷化处理磷化处理 phospha

22、tingphosphating：使金属与磷酸或磷酸盐化学反应，在其表：使金属与磷酸或磷酸盐化学反应，在其表面形成一层稳定磷酸盐膜的处理方法。面形成一层稳定磷酸盐膜的处理方法。 磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：给基体金属提供成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。附着力

23、与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。 磷化处磷化处理工艺应用于工业己有理工艺应用于工业己有9090多年的历史，大致可以分为三个时期多年的历史，大致可以分为三个时期: :奠定磷奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。技术部技术部 底板、轮罩等部位由于在行驶过程中经常受到泥沙、碎石和盐、污底板、轮罩等部位由于在行驶过程中经常受到泥沙、碎石和盐、污水等的撞击冲刷腐蚀水等的撞击冲刷腐蚀 , ,涂在底材表面的涂料极易被破坏而失去防腐能涂在底材表面的涂料极易被破坏而失去防腐能力。所以在这些部位力。所以在这些部位, ,需要需要

24、继续继续进行特殊的防腐处理。进行特殊的防腐处理。涂装防腐涂装防腐-车底车底PVC喷涂喷涂技术部技术部 对使用完的工艺孔使用橡胶堵或胶带进行封堵，然后喷对使用完的工艺孔使用橡胶堵或胶带进行封堵，然后喷涂涂PVCPVC车底涂料；车底涂料； 对于部装需要使用的工艺孔进行临时的蔽遮。对于部装需要使用的工艺孔进行临时的蔽遮。 涂装防腐涂装防腐-对工艺孔的处理对工艺孔的处理技术部技术部 轿车车身由许多大小不等的钢板零部件组成，轿车车身由许多大小不等的钢板零部件组成，这自然也就产生粘接、这自然也就产生粘接、焊接或例接的接缝焊接或例接的接缝，由于考虑美观的原因由于考虑美观的原因，接缝多在底板及车内部接缝多在底

25、板及车内部，这这就增加了防腐难度就增加了防腐难度, ,但为了提高车身抗腐蚀能力但为了提高车身抗腐蚀能力, ,所有接缝应在电泳涂漆所有接缝应在电泳涂漆后涂上密封胶后涂上密封胶, ,以避免水等杂质的侵入而造成腐蚀。以避免水等杂质的侵入而造成腐蚀。涂装防腐涂装防腐-PVC焊缝密封焊缝密封电泳涂漆电泳涂漆是把工件和对应电极放入水溶液树脂制成电泳漆液中，接上直流是把工件和对应电极放入水溶液树脂制成电泳漆液中，接上直流电源后，在电场的作用下，涂料在工件上沉积形成均匀涂膜的一种先进电源后，在电场的作用下，涂料在工件上沉积形成均匀涂膜的一种先进的施工工艺，具有漆膜均匀，附着力强，质量好，涂料利用率高，施工的施

26、工工艺，具有漆膜均匀，附着力强，质量好，涂料利用率高，施工速度快优点；涂料以水为溶剂，对空气污染少，克服了喷涂、电镀废物速度快优点；涂料以水为溶剂，对空气污染少，克服了喷涂、电镀废物排放量大、污染大的缺点。排放量大、污染大的缺点。 电泳涂漆可广泛用于家电、金属家具、五电泳涂漆可广泛用于家电、金属家具、五金等轻工产品或各种机械、电器产品的防腐装饰性涂层上。金等轻工产品或各种机械、电器产品的防腐装饰性涂层上。技术部技术部 底板、轮罩等部位由于在行驶过程中经常受到泥沙、碎石和盐、污底板、轮罩等部位由于在行驶过程中经常受到泥沙、碎石和盐、污水等的撞击冲刷腐蚀水等的撞击冲刷腐蚀 , ,涂在底材表面的涂料极易被破坏而失去防腐能涂在底材表面的涂料极易被破坏而失去防腐能力。所以在这些部位力。所以在这些部位, ,需要需要继续继续进行特殊的防腐处理。进行特殊的防腐处理。涂装防腐涂装防腐-裙边裙边聚氨酯聚氨酯喷涂喷涂技术部技术部 发动仓盖、发动仓盖、A A立柱立柱等部位由于在行驶过程中经常受到等部位由于在行驶过程中经常受到飞起的飞起的泥沙、泥沙、碎石撞击碎石撞击，涂在底材表面的涂料极易被破坏而失去防腐能力。所以在这涂在底材表面的涂料极易被破坏而失去防腐能力。所以在这些部位些部位, ,需要需要继续继续进行特殊的防腐处理