提升重卡底盘金属件防腐性能的对策性研究

提升重卡底盘金属件防腐性能的对策性研究
1、王福才 2、杨维峰
（1、北汽新能源汽车股份有限公司 北京大兴 102606；2、集瑞联合重工有限公司，安徽芜湖 241080）

【摘 要】：本文主要以提升重卡底盘金属件防腐蚀性能为目的，从底盘冲焊件、铸造成型件、标准件等角度展开分析与对策性研究，以提升车架底盘防腐蚀性能的整体性与一致性。
【关键词】：底盘 防腐蚀性能 冲焊件 铸造成型件 标准件 提升

0.引言
重卡底盘金属件防腐性能的提升一直是困扰国内重卡主机厂生产制造工艺过程中的普遍性问题。国内重卡企业底盘生产的主流制造工艺为：“车架(部)零件成型→车架铆接(螺栓联结)→整体车架电泳底漆→底盘装配→底盘补漆”与国际主流重卡制造工工艺：“车架(部)零件成型→车架零(部)件散件电泳底漆→车架铆接(螺栓联结) →底盘装配→底盘面漆”存在一定差距。特别在电泳工艺具体表现为：国内主流工艺为采用“丙烯酸环氧阴极电泳底漆”的“1C1B”单涂层涂装工艺；而国际主流工艺为“环氧阴极电泳底漆+ 丙烯酸面漆”的“2C2B”双涂层涂装工艺。国内某主机厂虽然采用了国际行业主流的“2C2B”双涂层车架底盘涂装工艺，但在实际生产过程中但仍发现存在一些外协底盘金属件腐蚀问题。为提升底盘金属件防腐性能，使底盘外协金属件的防腐蚀性能达到或接近车架防腐蚀性能，我们结合已有的先进车架底盘涂装工艺，通过对重卡底盘外协金属件的锈蚀情况进行了对分析实验、及对策性研究，进一步提升车架底盘整体防腐蚀性能一致性。

1. 锈蚀产生的因素



锈蚀件可归为三大类：冲焊件、铸造成型件、标准件（包括部分非标紧固件）。（见图一）
1.1冲压焊接类支架零件:由于冲压件供应商基本都把涂装工艺全部外协给电泳厂家，供应商本身对涂装不熟悉不好监控，而电泳厂家在目前国内的生存状态决定了其工艺粗糙简单，很多工艺细节和原材料管控不规范，造成耐腐蚀性性能参差不齐；
1.1.1.图二为某电泳厂酸洗槽，很多电泳厂酸洗后简单清洗即上电泳线，造成酸液残留，电泳质量差，部分电泳厂家即使后续用碱性溶液中和，多次清洗，也仍无法快速清洗干净酸碱残液，来不及烘干甚至不烘干就直接进电泳线生产，最后由于底材处理的问题，造成涂层耐腐蚀性差，涂层起壳、龟裂、脱落等缺陷；



1.1.2图三为一般冲焊件在焊接后形成大量焊渣，人工无法打磨清理，酸洗也不能从根本上解决问题，很多电泳质量差，甚至无法形成电泳涂层的情况，这样的防腐性就无从谈起；
1.2铸造件厂家由于制造工艺复杂，机械加过程中产生的切削液残留和加工面锈蚀较严重，后期前处理一般控制不到位，造成涂装质量差，再加上其同样存在对涂装工艺不专业，部分铸造厂家虽然有自己的涂装生产线，但原材的使用和涂装过程工艺控制不严格，最后防腐性能仍不能很好满足质量要求（图四）为：某板簧厂家采用油淬工艺，回火后产生大量氧化皮，清理不干净造成涂装质量缺陷，板簧缝隙常年淌黄色锈迹见（图五）。



1.3标准件存在同样的问题，和部分非标件细节处理不到位的问题，以及涂层厚度的把握困难，涂层薄了达不到防锈要求，厚了对扭矩产生影响；
1.4底盘面漆后装配过程中仍然会有磕碰划伤的情况出现，造成涂层破坏而腐蚀；
1.5 出口车在远洋运输过程中，由于海洋运输气候环境恶劣，运输时间长，造成耐腐蚀性降低出现锈蚀。
2. 锈蚀问题的解决方法
2.1 对于冲压焊接类支架零件，由于其电泳外协厂家大部分达不到涂装质量控制标准，故更改为白件供货，涂装工艺路线调整在该主机厂车架电泳线进行。为保证电泳效果，同时不影响槽液质量，为此新建了两条小件抛丸线。如（图六）所示：



冲压焊接类支架零件白件进厂后先进行抛丸处理后，再进行电泳。其中，尾灯安装支架的抛丸前后对比图如（图七）所示：



如（图八）所示为：抛丸清理后清洁度A-B ：可达Sa3级；抛丸清理后粗糙度：Ra 6.5 μm 。



通过上述措施基本解决了氧化皮问题，有力的提升了支架类零件的电泳附着力和防腐蚀性。随后为保证生产工艺路线的有序进行，前后共分两批次进行了生产路线转换，冲焊支架零件清单如下（图九）所示。通过以上措施大大的提升了冲压焊接类支架零件的防腐蚀性能。



2.2 对于供应商供货的铸造成型件，我们对各个供应商的生产工艺进行了详细排查和调研，帮其优化工艺过程、更换漆料品种、提高其耐盐雾和耐老化性能要求。供应商根据我们建议，部分优化整改后的相应耐盐雾试验报告数据及中间垂臂支架耐盐雾试验前后对比如下（图十）：



2.3对于标准件的对策性研究：其一：在前期产品规划中，对于车架纵梁联接螺栓的产品涂装定义为发黑处理，但售后市场反馈客户使用一个阶段就发现螺栓生锈。后经重新进行产品定义，防腐性能要求提升为镀黄锌处理，中性盐雾试验可以达到72h以上，完全解决了这一问题。其二：铆钉在装配过程中承受应力载荷破坏了其表面的防腐镀层，批量生产中发现铆钉锈蚀也是影响车架产品防腐一致性的一个课题。如下（图十一）所示：



取一组国产、进口（东沃）铆钉铆接后进行中性盐雾72h试验对比可见国产铆钉在铆接后的防腐性能远远低于进口铆钉，铆钉头部出现白锈，尾部红锈。在不改变国产铆钉路工艺路线的情况下，采用铆接后补漆处理的预防手段，以保证期防腐性能达标。如下（图十二）所示：从喷漆及喷漆后的耐盐雾实验后效果看，喷漆后的铆钉耐盐雾性能优于未喷漆铆钉；相较于刷涂，喷漆涂层厚度均匀，外表更美观；底盘面漆是羟基改性丙烯酸树脂体系，对涂层的耐蚀性能并无很大的提升其主要作用是对底材的覆盖，短期内隔绝了底材与外界环境的接触。所以可以有效地解决铆接后铆钉防腐性能下降这一课题。



2.4 底盘面漆后装配后的磕碰划伤的处理与优化：采用补漆方式进行处理，如下图（十三）所示.



2.5出口车在远洋运输过程中，由于海洋运输气候环境恶劣，运输时间长，造成耐腐蚀性降低出现锈蚀。采用喷膜技术可以有效解决这一问题，而且可以避免采用喷蜡防腐带来的一些弊病。喷膜工艺的材料是一种可以喷涂、辊涂、刷涂的水性涂料，干燥后可以形成一层保护膜。这种防水的保护膜可以防锈，抗老化及防止擦伤、磨损、酸雨、鸟粪、砂石等环境的侵害。

3.结语
任何一个工艺都是不断优化与完善的过程，通过对策性探究改进后的车架底盘生产工艺即底盘金属零部件也采用主机厂内进行抛丸、电泳底漆后进行车架铆接装配，底盘装配后再整体喷一遍面漆。可有效的提升零部件的电泳质量从而提升车架底盘其防腐蚀性能的一致性；同时将零部件装配过程中因磕碰、划伤而造成的漆膜损伤全部修补，也进一步确保了重卡底盘的防腐蚀性能。另外，通过“2C2B”双涂层工艺，底盘漆膜厚度得到保证，底盘表面的漆膜饱满、美观、提高了整车整体涂装的防腐蚀水平。