浅谈焊缝大小对汽车电泳漆膜质量的影响

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1、浅谈焊缝大小对汽车电泳漆膜质量的影响华云王云飞（长城汽车股份有限公司河北省汽车工程技术研究中心071000）摘要:缝隙腐蚀是汽车腐蚀最严重的腐蚀形态，也是造成汽车损坏的最重要原因，缝隙大小直接影响腐蚀的程度。另外在生产现场，缝隙大小也会影响漆膜外观质量。本文通过介绍两种实验来探索缝隙大小对腐蚀的影响，以及通过实验来分析缝隙大小对二次流横的影响，阐述了缝隙大小对涂膜质量的影响。给产品设计提供实践依据。关键词:缝隙腐蚀、缝隙大小、二次流痕、涂膜质量。一、前言缝隙腐蚀是汽车腐蚀最严重的腐蚀形态，也是造成汽车损坏的最重要原因。在汽车的储存以及售后维护过程中，

2、经常看到汽车上不同部位的生锈（见图1），其中很大部分来自于缝隙腐蚀。这些缝隙腐蚀不仅影响了汽车的使用寿命，同时也对汽车品牌起了负面的影响。因此需要对缝隙的大小的设计标准进行研究，在前期设计和生产过程中避免这些缺陷的产生。同样在汽车生产现场，尤其是新车型试制阶段，经常会出现在电泳烘干以后，在一些夹缝地方，如顶盖水槽后边缘、尾门下边缘等处由于电泳车残存的水或者水滴在烘干过后形成的流淌痕迹，轻的形成黄色痕迹不用打磨，较重的则需要打磨（如图2），这给工艺上造成了一定负担。这种现象称为“二次流痕”。出现此缺陷时，产品设计部门和涂料部门以及车间操作工人会经常为其

3、真因而提出不同见解。到底缝隙设计成什么样的尺寸时才能减少或者避免二次流痕呢？可见，汽车缝隙大小对汽车使用过程和生产过程的质量均有影响，如何克服这些问题同样是我们研究的一个论题。图1：缝隙生锈实例图2：电泳二次流痕二、缝隙腐蚀定义及产生机理：2.1缝隙腐蚀定义：金属表面由于异物或结构的原因形成缝隙，其宽度足以使介质进入缝隙并处于滞流状态，使与腐蚀有关的物质迁移困难，所引起的缝隙内金属腐蚀加剧的现象，称为缝隙腐蚀。在汽车中，发生缝隙腐蚀的主要部件有车身内、外板、底板、门、各种罩盖、车身外部安装的各种接触件和底盘车架的铆接处。2.2缝隙腐蚀产生机理：大多数

4、研究者较能接受的是氧浓差电池与闭塞电池的自催化效应机理。如碳钢在中性海水中发生的缝隙腐蚀的过程，腐蚀刚开始时，氧去极化腐浊在缝隙内、外均匀地进行。随着腐蚀的进行，因滞流关系，氧只能以扩散方式向缝内传递，使缝内氧供应不足，氧化还原反应很快便终止。而缝外的氧随时可以得到补充，氧化还原反应继续进行。缝内、外构成了宏观上的氧浓差电池，缝内为阳极，缝外为阴极，其反应如下：缝内：Fe→Fe2＋＋2e缝外：O2十2H2O+4e→4OH—由于电池具有大阴极—小阳极的特征，缝隙腐蚀速度较大。阴、阳极分离，二次腐蚀产物在缝口形成，逐步形成为闭塞电池。闭塞电池的形成标志着

5、腐蚀进入了发展阶段，此时缝内金属阳离子便难以迁出缝外，使缝内Fe2＋、Fe3＋产生积累和正电荷过剩，促进了缝外C1—向缝内迁移。金属氯化物的水解使缝内介质酸化，加速了阳极的溶解。阳极的加速溶解又引起更多的Cl—迁入，氯化物的浓度又增加，氯化物的水解又使介质的酸性增强。这样，便形成一个自催化过程，使缝内金属的溶解速度加速进行下去。综上所述，氧浓差电池的形成，对腐蚀的开始起促进作用。但蚀坑的加深和扩展是从闭塞电池开始的。酸化自催化是造成腐蚀加速进行的根本原因。换言之，只有氧浓差而没有自催化，不至于构成严重的缝隙腐蚀。2.3：影响缝隙腐蚀的因素   （1）

6、金属的性质金属或合金的自钝化能力越强，发生缝隙腐蚀的敏感性就越大。   （2）缝隙几何形状的影响间隙的宽度和深度以及内外面积比，它们决定了氧进入缝隙的难易程度，电解质组成的变化、电位的分布及宏观电池的有效性。   （3）环境因素的影响介质中氯离子的浓度越高，发生缝隙腐蚀的可能性越大。当氯离子浓度超过0.1％时便有发生缝隙腐蚀的可能。除了氯离子外，溴离子和碘离子也能引起缝隙腐蚀。此外，介质溶解氧的浓度大于0.5×10—6时也会引起缝隙腐蚀。温度越高，发生缝隙腐蚀的危险性越大。三、二次流痕定义及机理：3.1二次流痕定义：在汽车电泳生产过程中，经后清洗所得

7、到的电泳涂膜表面正常，但经烘干后，在被涂物的夹缝结构处产生漆液流痕。这种现象称为“二次流痕”。3.2二次流痕产生机理：被涂物夹缝在清洗中未洗净，在急剧升温时沸腾将槽液挤出，产生流痕。其产生原因有如下几点：1、被涂物结构造成：缝隙大小不合适。在可能条件下改进结构。2、电泳后清洗工艺选择不当对复杂的被涂物，如汽车车身，应选浸喷结合式清洗工艺，或用水冲或用压缩空气吹掉夹缝中的槽液。最后纯水洗水温加热到30～40℃有利于消除二次流痕。3、进入烘干时升温过急强化晾干功能，在烘干前预加热。4、槽液固体份和后清洗UF液含漆量偏高。综上说述：缝隙大小不仅是影响缝隙腐

8、蚀的因素，同时是根除二次流痕的真因。因此，针对缝隙，我们特意进行如下实验进行研究缝隙处电泳漆上漆能力以及流挂