不同变量影响因素对车架耐腐蚀性能的影响

作者:北汽福田汽车股份有限公司 张艳芬 张新旺 发布时间:2019-10-25
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在试验环境下,可通过各变量影响因素的不同排列组合,对底材差异、试验室与现场处理液差异以及漆膜厚度差异对耐腐蚀效果的影响进行对比,并依次寻求在现有工艺水平上提高车架耐腐蚀能力的方法。

某汽车公司车架总成的纵梁及加强板、横梁及连接板等均采用510L热轧钢板。根据产品定位及该公司相关标准,要求车架总成电泳烘干下线后具备耐盐雾720 h腐蚀能力,实际随线电泳的车架热轧板在耐盐雾腐蚀试验验证中无法满足此要求,但该电泳漆材料在实验室条件下,标准邦德板上测试结果满足1 000 h耐盐雾腐蚀等级。
因此,我们将通过对比底材差异、前处理效果差异、电泳槽液与电泳原漆差异以及漆膜厚度差异等变量影响因素,研究分析在不改变生产工艺的前提下提升车架涂层耐腐蚀能力的可能性。

试验方案
1.试验方案编制原则  
试验方案编制原则主要有:①不同板材对比,如冷轧钢板、标准邦德板、热轧板以及酸洗板等;②不同前处理工艺处理对比,如随线磷化、标准邦德板、实验室配置以及现场磷化液;③不同电泳状态处理对比,如随线电泳、实验室配置电泳原漆以及现场电泳漆;④不同烘烤状态处理对比,如随线烘干和实验室烘烤;⑤不同膜厚状态处理对比,膜厚可选择25 mm和30 mm等。
2.变量影响因素分析
根据试验原则,编制变量影响因素分析表,对各变量进行编号,方便后期整理记录。如表1所示。

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其中,各试板尺寸为冷轧钢板0.5 mm×75 mm
×150 mm;标准邦德板0.8 mm×100 mm×200 mm;
热轧板75 mm×150 mm;酸洗板75 mm×150 mm。
3.随线挂板方案
根据试验原则,结合表1,编制随线挂板方案,保证四种不同板材随线处理,并且热轧板(底材材质编号C)设置两种膜厚,分别约为25μm、30μm两种状态试验,如表2所示。

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通过以上实验,确定不同板材随线涂装可以达到的涂装效果,以及热轧板提高膜厚后可达到的涂装效果。
4.工艺状态确认
现场挂板前检测现场工艺参数及炉温曲线(图1),确保关键槽液参数及炉温曲线满足工艺要求。其中,表3为磷化槽液化验参数,表4为电泳槽液化验参数。

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试验结果及状态对比
试验结果如表5所示。

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1.不同板材的对比
比较不同板材发现,冷轧板随线挂装涂装耐蚀性能不佳,但在实验室制作样板耐蚀较好,可能与随线前处理更适合热轧板材有关;标准邦德板、酸洗板达到720 h测试后扩蚀较小;随线热轧板扩蚀较大。
2.不同前处理、电泳槽液和原漆的差异
比较热轧板在某一电泳处理情况下,试验室前处理效果优于随线返回的前处理;随线前处理工艺下,原漆效果略优于槽液效果。                                   
3.不同膜厚差异
在热轧板基础上,提高膜厚对热轧板保护效果有提升,部分结果如表6所示。

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结语    
相对于其他变量因素,板材材质不同,耐腐蚀能力差异明显。本次试验的耐腐蚀能力强弱依次为标准邦德板、酸洗板、热轧板和冷轧板。其中,推测现场前处理更适合热轧板导致冷轧板在本次试验中耐腐蚀效果差。在现有生产线工艺不变的情况下,可通过更换车架板材、缩短现场槽液更新周期以及提高膜厚等措施,提升车架产品的耐腐蚀性能。   

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