车用铝合金零部件的典型腐蚀类型

   2020-09-01 第一压铸网中国铸造网1650
核心提示:近年来,铝合金在汽车应用中的应用显着增加。在汽车轻量化发展需求的大背景下,铝合金的应用也将不断加速。

近年来,铝合金在汽车应用中的应用显着增加。在汽车轻量化发展需求的大背景下,铝合金的应用也将不断加速。大多数车用铝合金即使在未上漆条件下也具有优异的耐腐蚀性。然而,在

某些条件下,涂漆或未涂漆的车用铝材将形成三种不同类型的腐蚀之一:

电解(偶)腐蚀

丝状腐蚀

缝隙腐蚀

在大多数情况下,铝材的腐蚀是由于环境因素影响而使其表面涂层受到破坏。因此,铝材的腐蚀主要是表面腐蚀,不会渗透材料的厚度,并且不会削弱部件的结构完整性。本文简要介绍了铝合金材料的各种腐蚀类型和相关的预防措施。

1电解(偶)腐蚀

当金属与异种金属或非金属导体(例如安装衬套中的碳)接触,且接头暴露于常见的腐蚀性电解质,如盐水时,会发生电解(偶)腐蚀。也包括更活泼的金属(铝)的腐蚀。在汽车应用中电解(偶)腐蚀最常见的例子就是铝合金与裸钢接触发生腐蚀(图1)。无涂层的钢螺母与铝合金板接触,腐蚀区域大致为与铝接触的钢螺母的形状。电解(偶)腐蚀速度非常慢,在观察到可见腐蚀之前需要暴露在电解质中几个小时。

汽车电化学腐蚀的条件要求三种:

1. 两种不同金属-铝和钢的未保护表面之间的接触

2. 接头腐蚀性液体

3. 接头电流通路

消除电解(偶)腐蚀的方法有两种:

1)用涂料、涂料或密封剂消除异种金属之间的接触;

2)通过使用密封剂(如粘合剂,底漆和其他涂料)消除材料在电解质如盐水中的暴露。

OEM建议的电镀腐蚀措施:

金属涂层

与铝接触的镀锌钢

涂层紧固件

绝缘垫圈,如果指定电气隔离组件

密封剂,如粘合剂,底漆和其他涂料,用于不同金属之间的防腐蚀

尽量减少暴露于盐水等电解质中的预防措施OEM推荐:

1. 涂料和修补材料,以防止盐水暴露

2. 密封剂,以防止盐水进入接头

图1.耦合到钢的铝的电偶腐蚀的一个例子。近似于被腐蚀区域的尺寸和形状的钢构件(图中未示出)与铝板接触。

2丝状腐蚀

丝状腐蚀是铝材在油漆、底漆和涂料的表面发生的一种外观腐蚀。铝部件表面发生降解,但腐蚀侵蚀仅限制在表面。丝状腐蚀通常导致油漆起泡和与金属表面分离。如图2所示,在涂层下面填充有腐蚀产物(白色粉末)的细丝状细丝,通常是由石屑,划痕或锋利的切割边缘引起的涂层缺陷,或冲孔或钻孔。丝状腐蚀可以破坏涂层体系的保护性能。

图2.车用铝合金部件的丝状腐蚀,箭头处是腐蚀起始处的油漆缺陷

图3.脱皮后的腐蚀表面

图3显示了由汽车发动机机罩前缘上的石屑引发的丝状腐蚀。丝状腐蚀的条件要求三种:

1. 涂漆或镀铝表面

2. 表面涂层损坏,允许腐蚀性液体渗透到涂层下

3. 存在腐蚀性液体(通常为盐水)

丝状腐蚀通常发生在潮湿/温暖的环境中,在沿海和工业区域显着更常见。

丝状腐蚀预防措施:

在涂层前彻底清洁表面

应用OEM推荐的防腐蚀保护 v消除表面缺陷(如毛孔,机械损伤,气泡,覆盖面不足)

应用OEM推荐的修补材料

可以通过去除涂层和磨砂腐蚀来修复带有丝状腐蚀的漆铝件,然后用OEM推荐的修补材料进行修补。

3缝隙腐蚀

铝合金材料与异种材料接触时存在缝隙,且缝隙处的两个接触表面间存在腐蚀性液体(盐水)时,发生缝隙腐蚀。因为缝隙(狭窄的开口)可以收集并保存可能导致腐蚀的水分。接触表面材料可以是铝和铝,铝和钢,或铝和塑料。较高的温度、含盐水分等一系列因素将加速铝材的腐蚀。消除或密封缝隙将是降低缝隙腐蚀风险的有效措施。

缝隙腐蚀条件要求:

1. 两种材料表面之间的缝隙(薄接头) - 铝,钢,塑料

2. 接头处腐蚀性液体(通常为盐水)

缝隙腐蚀通常是凹坑或蚀刻图案出现的浅腐蚀。易发生在垫圈配件,焊接搭接接头,重叠的金属接缝,折叠或成型的片材上。

建议的缝隙腐蚀预防措施:

OEM推荐:

Ÿ 1. 铝表面的耐腐蚀底漆,密封剂和其他修补材料

Ÿ 2. 接缝处密封,防止盐水进入

参考文献:

1. G M Scamans, A. Afseth, G E Thompson, J Liu and X Zhou, “Aluminum Automotive Closure Sheet Corrosion”.


 
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