趙安偉，趙 洋，李葉菊，劉 微，周曉東 （北京汽車股份有限公司，北京 101300）

0 引言

腐蝕問題是一個全世界共同面臨的問題，汽車工業(yè)作為全球制造業(yè)的一大支柱，汽車腐蝕不僅導致資源的損失，更是會帶來安全問題和給人們的生活帶來不便。有調(diào)查顯示，全世界每90 s 就有1 t鋼鐵變成鐵銹；鋼板腐蝕減薄1%，車身強度降低5%～10%，更會影響汽車的服役壽命。

防腐是汽車涂裝的3 個功能之一，而車身防腐又不是涂裝一項能保證的，而是貫穿了車身設計、同步工程分析、鋼板選材、焊接控制等各個方面，需要統(tǒng)籌考慮。

1 防腐要求

我國汽車工業(yè)發(fā)展歷史較短，但近二十年來汽車銷量突飛猛進，已連續(xù)多年產(chǎn)銷量位居世界第一，而相應的防腐法規(guī)以及人們的腐蝕防護和維權意識卻不足，國內(nèi)汽車廠商對汽車設計的防腐目標并不低，但實際使用中與合資品牌仍有較大差距。

中國汽車工程學會發(fā)布的《汽車腐蝕與防護工程》一書中顯示，各國汽車整車防腐目標多在10～12 a，見表1。

表1 各國汽車整車防腐目標Table 1 Anti-corrosion targets of autos in various countries

與國內(nèi)同行類似，北汽設定整車防腐目標為“抗腐蝕性滿足外觀具有6 a 的耐腐蝕性壽命；功能、抗穿孔具有超過10 a 的耐腐蝕性壽命”。

在一汽宋華等的《汽車防腐蝕應對措施及涂層耐腐蝕性能評價》中同樣顯示，各國整車防腐要求10 a以上，且有愈加嚴格的趨勢，見表2。

表2 各國汽車整車防腐蝕標準Table 2 Anti-corrosion standards of automobile in various countries

“歐洲整車腐蝕標準與各大汽車廠整車防腐”一文則更細致地指出，歐美汽車廠的腐蝕擔保年限不同，但同樣以12 a為主流，最高的奔馳為30 a（見圖1、圖2）。

圖1 歐洲腐蝕防護Figure 1 European corrosion protection

圖2 北美腐蝕防護Figure 2 North American corrosion protection

國內(nèi)實際使用中，自主品牌與合資品牌腐蝕差距可能是受法規(guī)不夠完善和消費者維權意識不足的影響。國內(nèi)實際把防腐保證單獨列入售后質(zhì)保的，目前查到僅長城汽車一家，描述為“自車輛購買之日（購車發(fā)票中的開票日期）起，在12 a（不限公里數(shù)）內(nèi)，因材料質(zhì)量或制造工藝問題而導致的車身鈑金銹穿問題，可免費為用戶進行修理”，同樣也規(guī)定了交通事故、鳥糞等不可抗力、未按要求保養(yǎng)等狀況導致的銹蝕問題除外。合資品牌在國內(nèi)同樣處于入鄉(xiāng)隨俗的狀態(tài)，與歐美銹蝕管控力度不可同日而語。例如網(wǎng)上一個案例：1995 年，阿拉巴馬州的醫(yī)生戈爾購買了一輛黑色寶馬五系轎車，但后來發(fā)現(xiàn)部分車漆在從德國到美國的運輸過程中因為酸雨腐蝕而被重新噴過。在告上法庭之后，他獲得了4000 美元的補償以及 200 萬美元的賠償。

因此，汽車防腐能力的提升除了主機廠技術升級和自身目標設定提高外，市場消費者維權意識提升和國家法規(guī)的完善也是重要的推動力。實際使用中也能感受到豪華品牌二三十年無嚴重腐蝕問題的優(yōu)良品質(zhì)，自主品牌先天發(fā)展時間有限，防腐設計和實際使用表現(xiàn)仍需繼續(xù)提高，任重而道遠。

2 防腐保證

車身防腐是一個系統(tǒng)工程，貫穿汽車設計到生產(chǎn)使用的整個生命周期，以下重點從設計和制造的角度對車身防腐保證措施進行簡要闡述。

2.1 產(chǎn)品設計/同步工程分析

質(zhì)量是設計出來的，包括產(chǎn)品設計和工藝設計，防腐質(zhì)量同樣需要產(chǎn)品設計的保證。

在產(chǎn)品設計中通過改進鈑金搭接結構、鉸鏈結構、造型結構等盡量避免銳邊尖角、邊緣縫隙結構的存在，或者在邊緣部位增加防護，在外飾防護的同時避免外飾與鈑金間的縫隙以及破壞鈑金涂層現(xiàn)象的發(fā)生，為車身防腐打下結構性的基礎。

同步工程分析是產(chǎn)品設計的三維數(shù)據(jù)檢驗，通過軟件模擬和經(jīng)驗標準對數(shù)據(jù)進行分析反饋，避免問題流入生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，無法避免的，提前進行工藝分析，通過工藝設計來解決。具體包括電泳的排氣孔、瀝液孔、防電場屏蔽孔等的分析，例如鈑金間隙要求≥6 mm，保證電場分布的同時也保證電泳漆流動的暢通；包括密封膠以及注蠟的可操作性分析，通過人機工程及機器人能力分析，可實現(xiàn)打膠注蠟的同時避免影響其它孔位、螺柱等裝配功能的實現(xiàn)，確保所有需密封部位在制造工藝上可滿足產(chǎn)品需求。

問題不能通過產(chǎn)品結構更改解決時，必須同步進行工藝設計分析，如鉸鏈遮擋部位涂膠需要開發(fā)專用槍嘴；如在某新能源車型開發(fā)時與油車共線生產(chǎn)，由于電池安裝需求，車底縱梁靠近兩側(cè)裙邊，在底涂膠工位吊具托起車身打膠時，縱梁局部被吊具托塊遮擋無法打膠，產(chǎn)品結構不可以更改，則通過工藝設計開發(fā)專用膠槍和改到其它工位打膠的方式進行解決。

2.2 板材選擇與沖壓

板材是防腐的重要保障，為實現(xiàn)更好的防腐性能，在很多關鍵部位選用了鍍鋅板或鋅鐵合金板等板材，隨著污染防治、輕量化的需求，鋁板、碳纖維板等的應用也逐漸普及，在保證和提高防腐能力的同時，對焊接和涂裝工藝也提出了更高的要求。

板材材質(zhì)之外是沖壓現(xiàn)場和工藝的管控：

（1） 銳邊腐蝕是車身腐蝕最為常見的腐蝕現(xiàn)象，銳邊在車身上不可避免會存在，產(chǎn)品設計只能保證一些關鍵防腐點，其余要通過沖壓工藝來保證，如鈑金銳邊毛刺≤0.1 mm，必要時進行檢查和打磨等；

（2） 需保證板材存放和加工過程的防護、防銹，避免過度打磨，同時注意所用油石和砂紙型號，避免帶來涂裝后的二次打磨；

（3） 鋼板粗糙度需控制在1 μm 左右甚至更低，控制Wa 和RPc，從鋼板開始，為漆面外觀打下良好的基礎，避免由于鋼板粗糙導致涂裝后的過量打磨，因而降低油漆的防腐效果。

2.3 焊接控制

焊接同時也是沖壓的延續(xù)，需盡量減少焊接過程對鋼板造成的二次傷害，保證鋼板的過程質(zhì)量。焊接對防腐的影響很大，包括：

（1） 點焊密封膠、折邊膠等膠類的使用，在保證焊接共用的同時，該膠本身就已經(jīng)屬于車身防腐的范疇，是對縫隙腐蝕最好的防護手段?？p隙腐蝕是對車身腐蝕危害最大的一類腐蝕，汽車用低合金鋼大氣腐蝕速率不會達到0.1 mm/a，在有涂層防護的情況下12 a 不會出現(xiàn)腐蝕穿孔現(xiàn)象，但如果產(chǎn)品結構設計不當、鋼板選材不當且沒有點焊密封膠等的防護，發(fā)生縫隙腐蝕，則很可能在3～5 a 就發(fā)生腐蝕穿孔。因此需保證防腐縫隙部位焊裝用膠的連續(xù)和填充完整，甚至局部溢出，再通過焊縫搭接邊一側(cè)涂肥皂液、另一側(cè)吹壓縮空氣檢查氣泡的方法確保沒有少膠、漏膠的現(xiàn)象，最后通過定期實車拆解檢驗確保涂膠合格。

（2） 焊接毛刺及焊道質(zhì)量的控制。先進焊接自動化率已經(jīng)很高，焊接質(zhì)量控制也越來越完善，但仍需詳細的檢驗，尤其是外觀面檢驗，消除毛刺和保證焊道無雜質(zhì)，避免銳邊毛刺和焊道由于上漆不良以及毛刺的易脫落導致腐蝕的提前發(fā)生。

（3） 和鋼板控制一樣，需避免過度打磨，同時注意打磨方式和所用砂紙型號，避免涂裝后的二次打磨。

2.4 涂裝質(zhì)量

涂裝是制造防腐的最關鍵工序之一，關于涂裝防腐的介紹和經(jīng)驗已有很多，不再贅述，關鍵是涂料開發(fā)保證的同時確保車身漆膜完整，防止工序間生銹、防止過度打磨降低漆膜防護能力等。

2.5 總裝過程

總裝配本身不產(chǎn)生額外的防腐防護，需在保證實現(xiàn)產(chǎn)品設計零部件安裝的同時避免對車身漆面等防腐涂層和零件帶來破壞。

2.6 試驗驗證

車身防腐最終要接受市場的檢驗，在此之前通過加速腐蝕試驗模擬10 a 及以上實車的腐蝕情況，有利于提前發(fā)現(xiàn)問題并加以解決。

我國汽車工業(yè)發(fā)展時間短，市場長期防腐驗證不夠充分，因此可參考歐美日等國汽車加速腐蝕試驗方法，國內(nèi)一般采用QC/T 732—2005《乘用車強化腐蝕試驗方法》，在試驗場進行強化腐蝕試驗，試驗路況條件見表3。

加速腐蝕試驗強度可用腐蝕率來描述，國內(nèi)常規(guī)采用70 μm/a 的腐蝕率，即10 個循環(huán)試驗的腐蝕強度相當于中國腐蝕最惡劣地區(qū)1 a 的腐蝕量。更高或更低試驗強度可通過各路況下噴射的鹽霧強度、鹽霧濃度等進行調(diào)節(jié)以實現(xiàn)對各個實車使用環(huán)境的加速防腐模擬。

表3 加速腐蝕試驗條件Table 3 Accelerated corrosion test conditions

3 結語

國內(nèi)汽車工業(yè)發(fā)展時間雖短但發(fā)展迅速，消費者的成長和法律法規(guī)的完善速度很快，汽車防腐作為一項需接受市場長期檢驗的質(zhì)保內(nèi)容，隨著時間其重要性會越來越突出，作為整車防腐水平檢驗的加速腐蝕試驗也需要根據(jù)使用環(huán)境不同而不斷完善，以期更接近用戶實際使用需求，進而再反饋到實車設計、制造環(huán)節(jié)，提升整車防腐設計和制造能力。