發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液對(duì)鋁質(zhì)散熱器片基材快速腐蝕試驗(yàn)方法探索

摘要：參考SH/T 0085、GB/T 17897、QC/T 468-2010等標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合鋁質(zhì)散熱器中冷卻液的使用情況，擬定試驗(yàn)條件，采用化學(xué)浸泡法進(jìn)行試驗(yàn)，參考GB/T 18590進(jìn)行結(jié)果評(píng)定。使用5種冷卻液進(jìn)行腐蝕劑對(duì)比試驗(yàn)，使用33%乙二醇水溶液確定試驗(yàn)轉(zhuǎn)速，使用14個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液及長春市自來水進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，最終得到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液對(duì)散熱器片基材快速腐蝕試驗(yàn)方法。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液；鋁質(zhì)散熱器片基材；快速腐蝕試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TE626.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：Referred to SH/T 0085， GB/T 17897， QC/T 468-2010， combined with the working characteristics of coolant in the aluminum radiator， test conditions were formulated. Chemical immersion test was adopted， and the results were calculated according to GB/T 18590. Using 5 kinds of coolants and 33% glycol aqueous solution， etchant contrast tests were carried out， and test speed was determined. Validation tests of 14 products and tap water of Changchun were performed. Rapid corrosion test method of engine coolant on the substrate of the aluminous radiator was set up.

Key words：engine coolant； substrate of aluminous radiator； rapid corrosion test

0引言

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液作為車輛冷卻系統(tǒng)的一部分，起到防沸、防凍、防腐等功能，其中防腐蝕功能最為重要。

目前，我國發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液防腐蝕評(píng)定方法主要有SH/T 0085、SH/T 0087、SH/T 0088、SH/T 0620，可以初步實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)水泵、缸體與氣缸蓋水套等重要部件的腐蝕情況評(píng)定及整個(gè)冷卻系統(tǒng)的綜合評(píng)定，但對(duì)于散熱器部件沒有單獨(dú)的評(píng)定方法。

為評(píng)定散熱器腐蝕情況，QC/T 468-2010使用40%的-30 ℃發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液與60%的ASTM溶液（簡稱ASTM水，等同于SH/T 0085腐蝕液）混合而成的混合液進(jìn)行內(nèi)部腐蝕性能試驗(yàn)，流量為13～16 L/s，試驗(yàn)時(shí)間約1200 h。Zayna等人在特制的試驗(yàn)設(shè)備中以流量約為16 L/s進(jìn)行250 h實(shí)驗(yàn)室測試，分別對(duì)比了Oyama溶液（簡稱OY水）與ASTM水對(duì)鋁合金的點(diǎn)蝕孔深度，結(jié)果表明，OY水對(duì)多種鋁合金有較強(qiáng)的腐蝕性且有非常明顯的區(qū)分度[1]。

綜合現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液模擬試驗(yàn)方法，均存在時(shí)間長、試驗(yàn)區(qū)分度不明顯等缺點(diǎn)，無法滿足發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液快速選型的要求，因此有必要探索一種試驗(yàn)周期較短、具有較好區(qū)分度的模擬腐蝕試驗(yàn)方法。

1試驗(yàn)部分

1.1試驗(yàn)樣品

冷卻液樣品：16個(gè)，分別為33%乙二醇水溶液、14個(gè)國內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液及長春市自來水。

試驗(yàn)片：鋁質(zhì)散熱器片基材，牌號(hào)為4343/3005/7072，4343為釬焊側(cè)合金，7072為觸水側(cè)合金，使用電感偶合等離子體發(fā)射光譜法測得化學(xué)成分見表1。第4期許揚(yáng)等.發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液對(duì)鋁質(zhì)散熱器片基材快速腐蝕試驗(yàn)方法探索

1.2試驗(yàn)設(shè)備

電子攪拌器，精確至1 r/min，IKA公司生產(chǎn)。聚四氟乙烯攪拌棒，攪拌翅長度為3.5 cm。加熱器，精確至0.1 ℃，可連接耐腐蝕溫度探頭，IKA公司生產(chǎn)。

1000 mL燒杯、橡膠塞、PVC透明軟管、塑料扎帶。

試驗(yàn)裝置所示。

剪取適宜大小的試驗(yàn)片，清洗，稱重，使用游標(biāo)卡尺量取長寬，計(jì)算試驗(yàn)片表面積（試驗(yàn)片厚度約為0.3 mm，此處忽略不計(jì)）。按照表2稱取ASTM腐蝕試劑與OY腐蝕試劑，配制6%三氯化鐵溶液。

使用PVC透明軟管與塑料扎帶固定試驗(yàn)片，4343合金向外，7072合金向內(nèi)，添加指定量的試驗(yàn)樣品與腐蝕試劑，試驗(yàn)溫度為（90±2）℃，以指定轉(zhuǎn)速攪拌，試驗(yàn)時(shí)間為7～8 h，取出試驗(yàn)片，清洗，稱重，觀察試驗(yàn)片表面狀態(tài)。按GB/T 17897計(jì)算試驗(yàn)片腐蝕率，單位為g/m2·h。

2試驗(yàn)討論

2.1試驗(yàn)條件的確定

2.1.1腐蝕劑的確定

鋁質(zhì)散熱器腐蝕類型以點(diǎn)蝕為主，通常由兩方面因素引起：一方面是散熱器基材中Fe、Cu元素含量過高增加鋁合金的晶間腐蝕傾向[2]，另一方面是冷卻介質(zhì)中的氯離子過多破壞鋁合金表面鈍化膜[3]。 因此，在散熱器基材化學(xué)組成不變的情況下，提高冷卻液中氯離子含量將加快鋁質(zhì)散熱器的點(diǎn)蝕。從理論分析可知，腐蝕試劑中加入Fe3+、Cu2+等氧化劑將促使點(diǎn)蝕的發(fā)生[4]。現(xiàn)階段的國家標(biāo)準(zhǔn)中，進(jìn)行點(diǎn)蝕試驗(yàn)使用的腐蝕液為6%三氯化鐵溶液。對(duì)比ASTM水（由ASTM腐蝕試劑配制而成）、OY水（由OY腐蝕試劑配制而成）及6%三氯化鐵溶液均為1 L的情況下，腐蝕溶液的主要離子濃度，如表3所示。表3腐蝕溶液主要離子濃度mol/L

腐蝕溶液Cl-氧化劑ASTM水2.82×10-3 OY水

可知，6%三氯化鐵溶液較ASTM水與OY水的Cl-濃度大，且具有較多的氧化劑，具有加強(qiáng)鋁合金點(diǎn)蝕的能力，當(dāng)50%乙二醇水溶液中氯離子濃度達(dá)到005 mol/L時(shí)，鋁合金將有點(diǎn)蝕產(chǎn)生，因此，6%三氯化鐵溶液的加入量設(shè)定為5%。endprint