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铝合金车身上防电偶腐蚀施工设计综述作者胡婷应用化学0881班【中文摘要】处于自然环境中的铝合金材料，由于在其表面能形成一层致密的氧化膜，该氧化膜能够阻止氧气及其它气体、液体的侵人而腐蚀5.一旦该氧化膜被损坏，在大多数环境中它能够较快地进行自我修复，即优异的自防腐性能。又由于铝合金是目前汽车轻量化的一个重要途径，因而被越来越多地应用于汽车车身中。钢、铝接触，并处于潮湿的环境时，便不可避免地发生此种腐蚀。在腐蚀施工设计中，往往需要结合在实际介质中的腐蚀电位和可能 掌握的极化曲线特征作出判断，并作必要的实际测定和验证。【关键词】 电偶腐蚀 腐蚀微电池 氧化膜 铝合金 腐蚀施工设计窗体顶端On the aluminum alloy automobile body against galvanic corrosion executive project summarizes窗体顶端Author - Hu Ting applied chemistry 0881 class of 【English abstract】Is in the natural environment the aluminum alloy material, because forms compact oxide film in its surface energy, this oxide film can prevent the oxygen and other gas, the liquid invades the human to corrode. Once this oxide film is damaged, it can carry on the self-repair quickly in the majority environment, namely outstanding from antiseptic property. Also because the aluminum alloy is a present automobile lightweight important way, thus more and more is applied in the automobile body. When the steel, the aluminum contact, punish at the same time in the moist environment, then inevitably has this kind of corrosion. In the corrosion executive project, often needs to unify the polarization curve characteristic which the corrosion potential and possibly grasps in the actual medium to make the judgment, and makes the essential actual determination and the confirmation. In the corrosion process, along with the condition change, the metal couple foreword has the possibility to change, even presents the polarity to reverse. 【key word 】Galvanic corrosion Corrodes the microcell oxide film aluminum alloy corrosion executive project 窗体底端窗体底端窗体底端1.防电偶腐蚀施工理1.1 原理当两种或两种以上不同电极电位的金属处于腐蚀介质内相互接触腐蚀或双金属腐蚀。发生电偶腐蚀时,电极电位较负的金属通常会加速腐蚀,而 电极电位较正的金属的腐蚀则会减慢。1 合金中呈现不同电极电位的金属相、化合物、组分元素的贫化或富集区，以及氧化膜等也都可能与金属间发生电偶现象，钝化与浓差效应也会形成电偶型的腐蚀 现象，这些微区中的电偶现象通常称为腐蚀微电池2。车辆的主要承载构件多是由空间薄壁梁结构组成。其拓扑结构已很少改变。因此，钢铝一体化车身框架结构也不例外地由薄壁梁结构组成。相对而言，轻金属铝、镁和复合材料对连接技术的要求较高，而多种材料组合的要求就更高。在复合材料车体中，多种材料的连接很难由传统的点焊来完成，为了车身的多方面要求。由于钢和铝具有不同的电化学效能，钢、铝间的电极电位相差较大，且铝的电极电位更负，因此两者混合连接时可能发生严重的电化学腐蚀。钢铝一体化车身结构如果采用铆接工艺，车身的电化学腐蚀比全钢焊接车身更为严重。相比而言，影响最大的腐蚀形式为电偶腐蚀、缝隙腐蚀以及冲击腐蚀6。在自然条件下,铝合金表面易形成一层白色的自然氧化膜5。在铝合金构件的防电偶腐蚀设计过程中，除了在考虑必须具备有足够的机械强度后，也应注意到所选用的材料与铝合金接触使用时，能否保持好的耐蚀性。经表面保护后，能否达到设计寿命要求，只有两者完美的结合才能真正发挥铝合金门经久耐用的特点。1.2 影响因素 影响电偶腐蚀速度的因素主要有：所形成的电偶间的电极电位差;腐蚀介质的电导；金属表面的极化和由于阴、阳极反应生成表面膜或腐蚀产物的影响；7电偶间的空间布置。电偶腐蚀速度，在数量上服从法拉第电解定律。两金属之间的电极电位差愈大、电流愈大，则腐蚀愈快。 电路中的各种电阻则按欧姆定律影响电偶腐蚀电流，介质的电导率高，则加速电偶腐蚀。 针对钢铝混合车身结构的腐蚀特点，在进行车身结构设计时应从以下几个方面综合考虑： （1）选择耐腐蚀性好的材料； （2）钢铝连接方式的设计； （3）紧固件、标准件的防腐性处理； （4）防腐蚀强度的设计。（5）考虑符合防腐蚀要求的加工方法3 在材料选择上,铝合金材料和钢板材料都具有良好的使用性能和工艺性能,被用来广泛制造机械零件和工程结构。车身用钢板优先选择双面镀锌钢板，既能提高车身的耐腐蚀性能，又能减薄料厚达到降低车身重量的目的4。2.防电偶腐蚀施工理论 2.1钢、铝接触面的优先设计:（1）钢、铝材搭接处所用紧固件材料的金属活性对腐蚀的影响很大，原则是选用金属活性低于接触面大的金属的活性。因此所用紧固件一般应采用钢制件，而不采用铝制件。 （2）在钢、铝件搭接处，应采用非金属绝缘材料隔离，并且用密封胶对钢、铝接合面的缝隙进行封闭。工艺上常采用焊缝密封胶对搭接边缘以及接触面进行完全密封，能有效地阻止钢、铝的直接接触，还能防止水汽渗透到搭接缝隙内，即防止了电偶腐蚀和缝隙腐蚀的发生。 也可采用在钢、铝铆接边用粘接剂辅助连接，通常以条状的粘接剂粘接于接触面，然后铆接。采用粘接工艺既能减少铆钉数量，降低劳动强度，又能改善接触面的应力分布状态，更为重要的是阻断了钢、铝间形成腐蚀电偶对。 （3）钢、铝件采用搭接时，会出现凹坑，为防止在此处产生积水而诱发腐蚀，须对此处涂密封胶，或涂覆含锌的环氧树脂涂料进行填平。（4）在钢、铝接触的外表面进行涂层处理时应注意：将两种金属均包覆起来，或者只包覆阴极（钢材），必须避免仅仅包覆阳极（铝材），铝材不进行处理，由于铝材具有良好的自防腐性能，本身不会腐蚀；另外，在涂覆层的阻隔作用下，铝材也不会与钢材形成腐蚀电偶，从而起到良好的防护作用。 (5) 在容易产生缝隙腐蚀的部位，在设计中应该尽量消除缝隙。避免不了的缝隙，应将缝隙加宽到0.1mm以上。并在缝隙处填上密封剂9。2.2 车身的防腐蚀设计根据铝合金汽车板材发生腐蚀的原因和机理，可采取具有针对性的防护措施。其中采用涂层处理也能有效的防止电偶腐蚀的发生。使用附着力强耐老化的防护涂层，在喷涂途中应选用防腐蚀性能好，附着力强的漆料10。目前先进的底漆，面漆不断出现，如水性涂料，粉末涂料，非水分散体涂料等。其中水性涂料及粉末涂料的机械性能和抗化学腐蚀性能及耐候性均优于同类型的溶剂型涂料5。针对我国汽车的特点，在新车使用前，可采取一定的防护措施，如对汽车表面喷漆加厚喷涂，以延缓发生电偶腐蚀的发生。3.发展前景与局限3.1发展由于铝合金在自然条件下极易钝化的特点，铝合金也将作为普及的材料越来越多的应用到汽车构造当中。尤其在世界各国工业崛起的今天，电偶腐蚀对汽车的危害已相当普遍，构件的材质选择，以恰当的表面保护已受到业内人士的重视。3，2局限根据电化学理论可以对电偶腐蚀现象作定性判断，但对腐蚀的结果还难以作出动力学分析。各种常见的金属或合金在某些腐蚀介质内的标准电极电位虽已充分了解，但还不能由此确定电偶腐蚀的速度及其结果的实际图像，也就是还不能从电偶中不同金属的可逆电极电位之差直接得到各部位电偶腐蚀速度的定量关系。在工程设计中，往往需要结合在实际介质中的腐蚀电位和可能掌握的极化曲线特征作出判断，并作必要的实际测定和验证。【参考文献】1 龚敏.金属腐蚀理论及腐蚀控制M.北京:化学工业出版社，2009.1 2 李荻.电化学原理(第三版)M.北京:北京航空航天大学出版社,2008.8 . 3 张清学，吕今强.防腐蚀施工管理及施工技术.北京:化学工业出社,2005.7.4 耿燕妮. 汽车中的防腐技术. 汽车与配件-2006年39期. 5 孙宝德 李克. 铝及铝合金防腐蚀表面处理技术的研究现状与发展. 腐蚀与防护-1998年5期. 6 张春 张大鹏. 沿海地区汽车腐蚀的原因与防护方法探析. 腐蚀与防护 2003年12期. 7 黄建中. 中国汽车腐蚀与其防护对策.