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整车防腐蚀开发目标设定分析
2018-05-03 10:32:18· 来源：汽车材料网
整车防腐蚀目标的设定应该根据其使用大环境，行驶或静止状态的车内微环境等多方因素来确定。如果盲目照搬欧美系等车厂标准，势必会造成环境差异，增加不必要的成本；但盲目降低成本，牺牲耐腐蚀等级，也必将影响品牌形象，甚至需要召回。本文对整车防腐蚀目标的设定依据进行分析和建议，供车型的设计参考。
【摘要】整车防腐蚀目标的设定应该根据其使用大环境，行驶或静止状态的车内微环境等多方因素来确定。如果盲目照搬欧美系等车厂标准，势必会造成环境差异，增加不必要的成本；但盲目降低成本，牺牲耐腐蚀等级，也必将影响品牌形象，甚至需要召回。本文对整车防腐蚀目标的设定依据进行分析和建议，供车型的设计参考。
【关键字】腐蚀，目标，环境
汽车锈蚀问题已经开始引起车主的关注，20016~2014年，全球汽车因锈蚀发生的召回事件，据不完全统计共计26起。锈蚀多发生在底盘零件中，其造成的功能衰退和安全隐患是召回的主要焦点。
图1 2006-2014全球锈蚀召回案例问题分类统计
另外从大量的锈蚀问题统计来看，锈蚀范围包含发动机、内外饰、附件、底盘、电器和车身，所占比例如图2所示。
图2 整车腐锈蚀问题频度分布图
1车辆使用“大环境”
地区不同，汽车使用环境不同，腐蚀的速度和强度也有差别。图3是世界腐蚀环境分布图。图中表示极度腐蚀或严重腐蚀区域集中在北美、南美和欧洲，亚洲仅有小部分区域处于严重腐蚀区域，中国基本在中轻度腐蚀区域，非洲和澳洲基本处于中等或轻度腐蚀区域。这个图也从一定程度上符合了欧洲、北美的车企腐蚀标准较高的规律。国内销售车型借鉴这些欧美标准进行设计开发，车辆使用的腐蚀环境不同，必然引起不必要成本增加；而另一方面，销售到国外的车型，也需要其根据其使用地区，对防腐蚀的标准和等级进行适度提升。
图3 世界腐蚀环境分布示意图
2车辆自身“微环境”
除了对汽车使用的大环境予以考虑外，整车在行驶或静止时的不同区域的微环境也有不同。根据汽车调查数据显示，车辆行驶时间和静止时间的比值是1：（15~20）。
① 汽车行驶时，发动机舱和底盘部位的零件处于高温、高湿区域，接受高频次的石击和外界污染(如除雪剂、雨水、淤泥等)，腐蚀风险较高； 而车身区域外部，迎风面受到石击风险较大，腐蚀风险中等；对于驾驶舱内部，环境温和，腐蚀风险较低。
② 汽车静止时，据权威调查显示，停在外面的车辆，车身和环境温度温差相差７℃左右，车身外部和发动机舱以及底盘都是产生凝露的主要区域。车辆行驶归来，底部携带大量淤泥和盐水，停车后要经历由高温变为低温凝露的过程，这段时间是发生腐蚀反应的重要时间，随着雨雪融化ꎬ凝露、含盐的泥水流淌，腐蚀反应开始发生。驾驶舱环境比较温和，不易产生凝露，相对发生腐蚀反应的概率较低。
③ 根据QC/T 732《乘用车强化腐蚀试验方法》，某公司利用海南盐雾试验QC/T 732在车身和底盘部位挂铁板分析其腐蚀速率。底盘的环境: 车身顶部腐蚀强度＝3:1， 即如果车身中性盐雾试验小时对应腐蚀年数，在底盘的零件需要3倍盐雾时间考虑。
④ 另外，受到客户关注度和腐蚀对性能的影响，车身和零部件防腐蚀目标也有不同， 所以车身腐蚀可以按照功能件和外饰件的要求区别对待。设计的标准以可能潜在的导致系统功能退化但对系统没有明显的损伤、对人身没有明显威胁或伤害为底线。外饰区域以客户可见区域不出现红锈为标准，以10年不锈穿为要求底线。
3整车防腐蚀目标设定
作为整车开发时的需要关注性能之一，防腐蚀性能的作为目标设计中的重要因素，需要根据该车型的目标售价，成本底线，销售地区等因素来定义该车型的防腐蚀目标。表1就是某汽车厂的防腐蚀目标设定案例。
作为整车开发时需要关注的性能之一，防腐蚀性能是目标设计中的重要因素，需要根据该车型的目标售价、成本底线、销售地区等因素来定义该车型的防腐蚀目标。表1是某汽车厂的防腐蚀目标设定案例。
表1 某汽车厂整车防腐蚀目标设定案例
为了实现该项目整车防腐蚀目标，车身和零部件的工艺和验证标准也相应确定。以车身10年不锈穿的标准为例，对应的工艺要求见表,2，当然可根据自身生产线的特征进行调整。
表2 车身10年不锈穿的工艺设计标准案例
对应零部件可以参考表3格式内容进行逐一设定，可以要求零部件的防锈工艺、防腐蚀验证的方法和标准等。验证方法包含可行试验方法:
①中性盐雾试验（NSS试验）。
②盐雾试验（SS试验）。
③醋酸盐雾试验（ASS试验）。
④铜加速醋本能试验。
⑤高温湿热试验。
企业可根据不同的标准进行验证。
表3 零部件防腐蚀目标设定案例
综上所述，整车防腐蚀目标需要根据使用环境、大环境和微环境，根据开发车型的成本和售价等级等进行分层次的设定，不建议盲目采用欧系和北美系标准照搬照抄，增加无效成本。另外，关键部件的防腐蚀工艺要求需要明确转换，这是我们持续努力的研究方向。
作者：李婷婷1 ,司进华1 ,张骞1 ,佟永旭1,周波2
1.华晨汽车工程研究院
2.沈阳金杯江森自控汽车内饰件有限公司
【关键字】腐蚀，目标，环境
汽车锈蚀问题已经开始引起车主的关注，20016~2014年，全球汽车因锈蚀发生的召回事件，据不完全统计共计26起。锈蚀多发生在底盘零件中，其造成的功能衰退和安全隐患是召回的主要焦点。
图1 2006-2014全球锈蚀召回案例问题分类统计
另外从大量的锈蚀问题统计来看，锈蚀范围包含发动机、内外饰、附件、底盘、电器和车身，所占比例如图2所示。
图2 整车腐锈蚀问题频度分布图
1车辆使用“大环境”
地区不同，汽车使用环境不同，腐蚀的速度和强度也有差别。图3是世界腐蚀环境分布图。图中表示极度腐蚀或严重腐蚀区域集中在北美、南美和欧洲，亚洲仅有小部分区域处于严重腐蚀区域，中国基本在中轻度腐蚀区域，非洲和澳洲基本处于中等或轻度腐蚀区域。这个图也从一定程度上符合了欧洲、北美的车企腐蚀标准较高的规律。国内销售车型借鉴这些欧美标准进行设计开发，车辆使用的腐蚀环境不同，必然引起不必要成本增加；而另一方面，销售到国外的车型，也需要其根据其使用地区，对防腐蚀的标准和等级进行适度提升。
图3 世界腐蚀环境分布示意图
2车辆自身“微环境”
除了对汽车使用的大环境予以考虑外，整车在行驶或静止时的不同区域的微环境也有不同。根据汽车调查数据显示，车辆行驶时间和静止时间的比值是1：（15~20）。
① 汽车行驶时，发动机舱和底盘部位的零件处于高温、高湿区域，接受高频次的石击和外界污染(如除雪剂、雨水、淤泥等)，腐蚀风险较高； 而车身区域外部，迎风面受到石击风险较大，腐蚀风险中等；对于驾驶舱内部，环境温和，腐蚀风险较低。
② 汽车静止时，据权威调查显示，停在外面的车辆，车身和环境温度温差相差７℃左右，车身外部和发动机舱以及底盘都是产生凝露的主要区域。车辆行驶归来，底部携带大量淤泥和盐水，停车后要经历由高温变为低温凝露的过程，这段时间是发生腐蚀反应的重要时间，随着雨雪融化ꎬ凝露、含盐的泥水流淌，腐蚀反应开始发生。驾驶舱环境比较温和，不易产生凝露，相对发生腐蚀反应的概率较低。
③ 根据QC/T 732《乘用车强化腐蚀试验方法》，某公司利用海南盐雾试验QC/T 732在车身和底盘部位挂铁板分析其腐蚀速率。底盘的环境: 车身顶部腐蚀强度＝3:1， 即如果车身中性盐雾试验小时对应腐蚀年数，在底盘的零件需要3倍盐雾时间考虑。
④ 另外，受到客户关注度和腐蚀对性能的影响，车身和零部件防腐蚀目标也有不同， 所以车身腐蚀可以按照功能件和外饰件的要求区别对待。设计的标准以可能潜在的导致系统功能退化但对系统没有明显的损伤、对人身没有明显威胁或伤害为底线。外饰区域以客户可见区域不出现红锈为标准，以10年不锈穿为要求底线。
3整车防腐蚀目标设定
作为整车开发时的需要关注性能之一，防腐蚀性能的作为目标设计中的重要因素，需要根据该车型的目标售价，成本底线，销售地区等因素来定义该车型的防腐蚀目标。表1就是某汽车厂的防腐蚀目标设定案例。
作为整车开发时需要关注的性能之一，防腐蚀性能是目标设计中的重要因素，需要根据该车型的目标售价、成本底线、销售地区等因素来定义该车型的防腐蚀目标。表1是某汽车厂的防腐蚀目标设定案例。
表1 某汽车厂整车防腐蚀目标设定案例
为了实现该项目整车防腐蚀目标，车身和零部件的工艺和验证标准也相应确定。以车身10年不锈穿的标准为例，对应的工艺要求见表,2，当然可根据自身生产线的特征进行调整。
表2 车身10年不锈穿的工艺设计标准案例
对应零部件可以参考表3格式内容进行逐一设定，可以要求零部件的防锈工艺、防腐蚀验证的方法和标准等。验证方法包含可行试验方法:
①中性盐雾试验（NSS试验）。
②盐雾试验（SS试验）。
③醋酸盐雾试验（ASS试验）。
④铜加速醋本能试验。
⑤高温湿热试验。
企业可根据不同的标准进行验证。
表3 零部件防腐蚀目标设定案例
综上所述，整车防腐蚀目标需要根据使用环境、大环境和微环境，根据开发车型的成本和售价等级等进行分层次的设定，不建议盲目采用欧系和北美系标准照搬照抄，增加无效成本。另外，关键部件的防腐蚀工艺要求需要明确转换，这是我们持续努力的研究方向。
作者：李婷婷1 ,司进华1 ,张骞1 ,佟永旭1,周波2
1.华晨汽车工程研究院
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