0引言

 

　　汽車推力桿是多軸商用車平衡懸架的關(guān)鍵部件之一，它對(duì)汽車的傳力、限位和隔振三方面都起著至關(guān)重要的作用。隨著汽車工業(yè)快速發(fā)展及要求越來(lái)越高，汽車的防腐性能也越來(lái)越重要。不同汽車廠家對(duì)于防腐的要求及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)各有不同，總體上國(guó)外比國(guó)內(nèi)汽車的防腐性要求更高。本文的研究對(duì)象為國(guó)外某汽車推力桿的涂裝工藝。

 

1國(guó)外某汽車推力桿及防腐要求

 

1.1國(guó)外某推力桿產(chǎn)品簡(jiǎn)介

 

　　汽車推力桿本體主要由球頭和套管組成，見(jiàn)圖1，由2個(gè)球頭和1根鋼管通過(guò)高溫加熱后鉚接而成。其中球頭為球墨鑄鐵EN-GJS-500-7；鋼管為E355+N。

 

 

1.2國(guó)外某推力桿客戶的防腐要求

 

　　國(guó)外某推力桿客戶的防腐要求如表1所列。

 

1.3國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)推力桿的防腐要求

 

　　國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)推力桿的防腐要求如表2所列。

 

 

　　從表1和表2可知，國(guó)內(nèi)推力桿防腐標(biāo)準(zhǔn)主要是鹽霧和耐水性評(píng)價(jià)，而國(guó)外推力桿客戶的防腐中除了鹽霧試驗(yàn)外，還有耐濕性要求和循環(huán)腐蝕試驗(yàn)，特別是循環(huán)腐蝕時(shí)間長(zhǎng)達(dá)42d。

 

2國(guó)外某推力桿電泳防腐工藝驗(yàn)證

 

2.1工藝流程

 

　　預(yù)脫脂→脫脂（超聲波）→浸泡水洗1→浸泡水洗2→表調(diào)→磷化→噴淋水洗3→浸泡水洗4→純水洗→電泳→UF水洗1→UF水洗2→純水洗→烘干。

 

2.2電泳廠家

 

　　湘潭科立、長(zhǎng)沙立榮，均采用PPG電泳漆。

 

2.3試驗(yàn)設(shè)備

 

JYT-50TT260覆層測(cè)厚儀、JYT-54GT-7004-L鹽霧試驗(yàn)箱、JYT-81可程式恒溫恒濕試驗(yàn)箱等。

 

2.4防腐性能評(píng)價(jià)

 

2.4.1耐濕性評(píng)價(jià)

 

　　按ISO6270-2CH的要求進(jìn)行耐濕性試驗(yàn)，試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間240h，按DBL7391（客戶涂裝標(biāo)準(zhǔn)）之6.2、6.3及ISO4628-2進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià)。

 

2.4.2鹽霧評(píng)價(jià)

 

　　試驗(yàn)箱溫度為35℃；飽和桶溫度為47℃；噴霧壓力為0.10~0.15MPa；試驗(yàn)溶液為（50±5）g/L的NaCl水溶液，水為去離子水，NaCl為分析純，pH為6.5~7.2，噴霧量為1.0~2.0mL/（80cm2·h）；鹽霧試樣表面與垂直方向成15°~25°；鹽霧試驗(yàn)結(jié)束后拿出試樣，放置30min，用自來(lái)水沖洗試樣表面殘留的鹽溶液，用紙輕輕吸干水分，檢查試樣。按DBL7391（客戶涂裝標(biāo)準(zhǔn)）之5.9、ISO9227:2012、ISO4628-1:2003、ISO4628-2:2003、ISO4628-3:2003、ISO4628-8:2012進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)。

 

2.4.3循環(huán)腐蝕評(píng)價(jià)

 

　　試驗(yàn)條件：35℃鹽霧×24h→40℃、相對(duì)濕度100%×8h→23℃、相對(duì)濕度50%×16h→40℃、相對(duì)濕度100%×8h→23℃、相對(duì)濕度50%×16h→40℃、相對(duì)濕度100%×8h→23℃、相對(duì)濕度50%×16h→40℃、相對(duì)濕度100%×8h→23℃、相對(duì)濕度50%×16h→23℃、相對(duì)濕度50%×48h，以此為1個(gè)循環(huán)，共進(jìn)行6個(gè)循環(huán)后，按DBL7391（客戶涂裝標(biāo)準(zhǔn)）之5.9、ISO9227:2012、ISO4628-1:2003、ISO4628-2:2003、ISO4628-3:2003、ISO4628-8:2012進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)。

 

2.5電泳工藝防腐性能

 

　　國(guó)外某推力桿實(shí)物樣件電泳工藝的防腐性能見(jiàn)表3所列。

 

 

2.6試驗(yàn)結(jié)果

 

1）從表3可知，兩電泳廠家試制的實(shí)物樣件在耐濕性能和鹽霧性能均合格，但循環(huán)腐蝕試驗(yàn)均不合格，即采用電泳工藝無(wú)法滿足此型國(guó)外推力桿的防腐要求。

 

2）主要是球頭位置銹蝕不合格，除此外的套管表面合格（見(jiàn)圖2）。

 

 

2.7國(guó)外某推力桿電泳工藝防腐不合格的探討

 

2.7.1國(guó)外某推力桿的防腐標(biāo)準(zhǔn)高于國(guó)內(nèi)同行業(yè)

 

　　國(guó)內(nèi)汽車主機(jī)廠（如一汽解放、宇通客車、東風(fēng)柳汽、陜汽、江淮等）底盤(pán)件防腐性能的關(guān)鍵評(píng)價(jià)項(xiàng)目為240h鹽霧試驗(yàn)，部分出口車型要求耐鹽霧504h，但無(wú)循環(huán)腐蝕的評(píng)價(jià)要求。循環(huán)腐蝕試驗(yàn)的鹽霧、高濕度、溫濕度交變等防腐環(huán)境比一般的鹽霧要求更苛刻，且試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1000h。

 

2.7.2與球頭粗糙度有關(guān)

 

　　一般來(lái)講，適當(dāng)?shù)拇植诙扔欣谠鰪?qiáng)涂層的附著力，但從防腐的角度講，鋼材表面處理的粗糙度值應(yīng)控制在涂層總厚度的25%~30%范圍內(nèi)。電泳漆膜一般為20~30μm，漆膜厚度較薄而粗糙度較大時(shí)，對(duì)涂層的防腐性可能存在影響。選取拋丸后不同粗糙度的樣板電泳后進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)評(píng)價(jià)，考查粗糙度與電泳防腐性的關(guān)聯(lián)，結(jié)果見(jiàn)表4所列。

 

 

　　從表4可知，在同樣的電泳工藝條件下，基材粗糙度越大，鹽霧防腐越差。而推力桿產(chǎn)品中套管未生銹而球頭生銹面積較多，經(jīng)檢測(cè)套管表面粗糙度為3~4μm，而球頭的表面粗糙度為10~12μm，表現(xiàn)出粗糙度越大漆膜耐鹽霧性能越差的特征。生銹原因?yàn)殍T件材質(zhì)表面狀態(tài)差，粗糙度對(duì)涂層耐腐蝕性有很大影響。

 

　　另外，從推力桿腐蝕狀態(tài)看，球頭精加工面的端面未生銹，生銹區(qū)域均為球頭粗糙面（未精加工），也與“粗糙度越大漆膜耐鹽霧性能越差”的規(guī)律相一致。

 

2.7.3與球頭材質(zhì)成分有關(guān)

 

　　對(duì)球頭和套管材質(zhì)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)球頭和套管的化學(xué)成分有明顯的差異，見(jiàn)表5所列。

 

 

　　從表5可看出，球頭中C含量是套管中C含量的13~17倍；球頭中Si含量是套管中Si含量的2~5倍。C和Si含量高，對(duì)電泳前處理中的磷化過(guò)程有很大影響，導(dǎo)致磷化膜覆蓋率低（50%以下）、膜結(jié)晶粗大。磷化膜屬于陰極保護(hù)膜，陰極保護(hù)不足50%，陽(yáng)極外露的面積就更大，涂層下的金屬腐蝕屬電化學(xué)腐蝕，腐蝕是從陽(yáng)極開(kāi)始的，球頭的陽(yáng)極面積大于50%，腐蝕當(dāng)然迅速。另外C元素對(duì)空氣中的酸性氣體（如SO2、CO2）有很大的吸附性，導(dǎo)致金屬表面酸性增加，加速腐蝕。碳對(duì)水中的電解質(zhì)也具吸附性，電解質(zhì)的存在降低了腐蝕電流的阻抗，腐蝕也會(huì)加快。

 

3國(guó)外某推力桿防腐改進(jìn)工藝及驗(yàn)證

 

3.1試驗(yàn)方案

 

1）涂裝材料：選用防腐性能比電泳漆更好的防腐涂料，分別為Shield880、Ametlock2、8455-0000503種不同型號(hào)涂料。

 

2）噴涂工藝：前處理采用脫脂拋丸處理；對(duì)于套管與球頭鉚接的接縫區(qū)，采用預(yù)先手工刷涂的方式，避免噴涂時(shí)不到位；整體噴涂時(shí)采用2C1B的涂裝工藝。

 

3）外觀及膜厚：外觀無(wú)流掛、無(wú)漏噴，膜厚控制在60~100μm。

 

4）烘干條件：80℃×30min。

 

　　試驗(yàn)設(shè)備及防腐性能評(píng)價(jià)方法與電泳防腐驗(yàn)證相同。

 

3.2噴涂工藝防腐性能

 

　　國(guó)外某推力桿實(shí)物樣件采用噴涂工藝的防腐性能見(jiàn)表6所列。由表6可知，采用Shield880的噴漆工藝防腐效果最好，且能滿足國(guó)外推力桿客戶的防腐要求。

 

 

　　另外涂膜的顏色、光澤、耐化學(xué)液體等也完全滿足客戶的要求。因此最終選用Shield880的噴漆工藝作為此國(guó)外推力桿的最終涂裝工藝。

 

4結(jié)語(yǔ)

 

　　國(guó)內(nèi)汽車推力桿主要以耐水試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)產(chǎn)品的防腐性能，而國(guó)外某汽車推力桿除了評(píng)價(jià)耐濕試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)外，還有循環(huán)腐蝕的試驗(yàn)要求。在選擇涂裝工藝時(shí)應(yīng)根據(jù)不同客戶的防腐要求，結(jié)合產(chǎn)品材質(zhì)、表面狀態(tài)等的不同，盡可能選擇實(shí)物樣件進(jìn)行試驗(yàn)和評(píng)價(jià)。