鋯鹽工藝在大比例冷軋板車身上的防銹應(yīng)用研究

中圖分類號：TQ639 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19710/J.cnki.1003-8817.20250218

Study on the Application of Zirconium Conversion Process to Rust Prevention ofLarge-Proportion Cold Rolled Steel Sheets in Body-inWhite

Qi Dongmei'，Peng Jintao'，Chen Feng2，Luo Jie，Wang Fan'， Ji Haiyang' （1.DongfengHondaMotorCo.，Ltd.，Wuhan43056;2.NionParkerizingCo.，Ltd.，Wuhan430o56;3.HunanKansaiAutomotive Coatings Co.，Ltd.， Changsha 410199）

Abstract：In order to achieve the successul introduction of zirconium salt green process and ensure theanti-rust performance ofcold-rolled steel plateof the vehicle bodyis atthesame level orabove thatof the existing phosphating andelectrophoresisproceses，inthispaper，theapplicationof zirconiumsaltfilmpretreatment technologytothebody of automotive industry issystematicallystudied.Throughcomparative analysisof the body plateratioandanti-rust performance evaluation methods of representative models of mainstream automotive brands，Itreveals the advantages of theintroduced third-generation zirconiumsaltand thesupporting processinadapting totheprocessingof large proportionsofcold-rolled plates.Taking thed model，whichusesa large proportionofcold-rolled steel plates，asan example，through processverification mainly based oncyclic corrosion tests，ehicle body penetration and full disassembly inspection，aswellasempirical research on theroadrustdurability performance of theentirevehicle，a comprehensiverustpreventionsolutionincluding theimprovement of degreasingability，theim-provementof rust preventionability between processes，theimprovementof thepenetration powerof thematching electrophoretic materials，and the upgrading of zirconium salt pretreatment equipment was proposed.

Key words： Zirconium prtreatment，Electrophoreticcoating，Cold rolled steel，Bodyrust prevention

1前言

汽車車身銹蝕直接影響車輛安全性與使用壽命，據(jù)中國消費(fèi)品質(zhì)量安全促進(jìn)會(huì)公開信息，在全世界范圍內(nèi)，每年因腐蝕問題導(dǎo)致的損失為平均每輛汽車150～250美元（約合1069～1781元人民幣）。在中國，每年因汽車腐蝕造成的損失達(dá)到人民幣1000億元。

隨著新能源汽車的高速發(fā)展，車身防銹面臨如下挑戰(zhàn)：輕量化需求推動(dòng)鋁合金占比提升；成本壓力促使冷軋鋼板（ColdRolledSteel，CR）應(yīng)用比例顯著增加；出口規(guī)模擴(kuò)大要求車身防銹性能適應(yīng)全球多樣化腐蝕環(huán)境。

傳統(tǒng)鋅鎳錳三元磷化工藝因環(huán)保與工藝缺陷已難以滿足新需求。其廢水含致癌性鎳離子及富營養(yǎng)化磷酸鹽，廢渣處理成本高達(dá)3000元 /m³ ；對鋁合金處理時(shí)產(chǎn)生浮渣缺陷，僅支持鋁材占比 lt;20% 的產(chǎn)線l。與此同時(shí)，歐盟REACH法規(guī)對重金屬的限制持續(xù)升級，倒逼行業(yè)探索環(huán)保替代方案。

鋯鹽薄膜前處理技術(shù)通過納米級鋯鹽-樹脂復(fù)合膜（ 50～150nm ）實(shí)現(xiàn)突破，膜厚僅為傳統(tǒng)磷化膜（厚度為 1～3μm 的 1/20～1/50^[2] ，兼具環(huán)保與工藝優(yōu)勢：無磷無鎳，沉渣量減少約 90% ；簡化流程，省去表調(diào)工序;兼容冷軋板（CR）、鍍鋅板（Hot Dip Galvanized AlloySheet，GA）、鋁板（Aluminum AlloySheet，AL）混合處理。

為確保鋯鹽綠色工藝順利導(dǎo)入、且車身冷軋板防銹性能達(dá)到現(xiàn)有工藝同等或以上水準(zhǔn)，本文以D公司d車型為例，聚焦大比例冷軋板車身，通過鋯鹽前處理及配套工藝的材料優(yōu)化、參數(shù)匹配和設(shè)備優(yōu)化等，解決CR/GA/AL多材料共線生產(chǎn)中冷軋板易生銹的問題，提升了新工藝的防銹能力，以期為新能源汽車低成本導(dǎo)入鋯鹽綠色工藝提供高性價(jià)比的防銹方案。

2鋯鹽薄膜前處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)市場應(yīng)用現(xiàn)狀

由于鋯鹽前處理工藝突出的環(huán)保和清潔生產(chǎn)優(yōu)勢，截至目前，國內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)的鋯鹽前處理工藝至少有20條生產(chǎn)線。表1例舉了鋯鹽前處理線在合資和自主品牌中的應(yīng)用，并調(diào)查了代表車型白車身板材占比情況如圖1所示。

圖1鋯鹽前處理線在各品牌應(yīng)用中的板材占比情況

通過圖1可以看出，歐美系、新勢力國產(chǎn)車型應(yīng)用冷軋板比例較低（鍍鋅板和鋁板比例較高），日系、部分國產(chǎn)車型冷軋板比例較高（鍍鋅板和鋁合金比例較低）。從板材防銹性能對比來看，鋁材最優(yōu)、鍍鋅材次之、冷軋板最差，這也表明在保證冷軋板的防銹性方面，日系鋯鹽產(chǎn)品具備更強(qiáng)的競爭力。圖中d車型冷軋板占比最高，達(dá)到 40% 仍然保持同等以上的品質(zhì)，這與D公司使用帕卡的鋯鹽產(chǎn)品及配套電泳涂料對冷軋板高適應(yīng)性密不可分。

2.2鋯鹽及配套電泳防銹能力評價(jià)

各汽車品牌對鋯鹽前處理及配套電泳涂層防銹能力的評價(jià)方法主要有3種：鹽霧試驗(yàn)（SaltSpray Test，SST）、鹽溫水浸泡測試（HotSaltWaterResistanceTest，HSW）和循環(huán)腐蝕測試（CyclicCorrosionTest，CCT）。其中，HSW重點(diǎn)考察漆膜與底材之間的附著力，SST和CCT則用于評價(jià)漆膜防銹性（CCT試驗(yàn)?zāi)Ｊ礁鼑?yán)苛）。據(jù)調(diào)查，各汽車品牌中性鹽霧試驗(yàn)方法基本相同，多采用“ 5% NaCl噴霧持續(xù) 960h 或 1000h ”的試驗(yàn)條件。各品牌差異主要在鹽溫水測試HSW和循環(huán)腐蝕試驗(yàn)CCT。HSW的測試條件基本相同，但僅部分車企在采用；CCT則因各車企試驗(yàn)方法各異，差異最大。各車企CCT標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容各異，但試驗(yàn)環(huán)節(jié)大致相同，都是將鹽霧、潤濕、干燥、儲存等環(huán)節(jié)進(jìn)行組合循環(huán)，并與時(shí)間控制相結(jié)合，使樣品在試驗(yàn)中多次發(fā)生干濕轉(zhuǎn)變和高低溫轉(zhuǎn)變（溫度范圍多在 20～60^°C ，相對濕度范圍在 20%～100% ，試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間時(shí)長均在 1000h 左右）[3-4]

D公司對工藝材料防銹蝕能力的評價(jià)以HSW和CCT試驗(yàn)為主。在腐蝕試驗(yàn)前，使用符合標(biāo)準(zhǔn)的小刀、按規(guī)定方法將涂膜從表面劃破直至基材，形成X形標(biāo)記。HSW試驗(yàn)條件為 5% NaCl溶液、55^°C，10 天后，測量X部單側(cè)剝離/溶脹寬度；CCT溫度范圍為 -20～60^°C ，CCT程序分為“高濕、鹽霧、干燥、高濕、低溫\"環(huán)節(jié)，50個(gè)循環(huán)（合計(jì)時(shí)長 1200h ）后，測量X部單側(cè)腐蝕寬度。除常規(guī)測試條件外，D公司采用獨(dú)有的 -20^°C 低溫測試條件，可見其防銹標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)苛。這也說明了D公司使用的鋯鹽產(chǎn)品及配套電泳涂料對于保證車身大比例冷軋板的防銹能力較強(qiáng)。

3本應(yīng)用鋯鹽及配套工藝

3.1 鋯鹽反應(yīng)機(jī)理

鋯鹽前處理是以氟鋯酸為主要成膜物質(zhì)的成膜技術(shù)。在鋯鹽薄膜前處理的成膜反應(yīng)過程中，通過基體表面進(jìn)行微電池反應(yīng)、PH值變化導(dǎo)致氟化鋯（ ZrF₆^2- ）變得不穩(wěn)定，從而不斷水解，最終以氫氧化鋯 Zr（OH）₄ 、氧化鋯 ZrO₂ 的形式在作為原電池反應(yīng)的陰極金屬基體表面沉積，形成一層致密的納米級抗酸堿性良好的陶瓷膜；同時(shí)有機(jī)樹脂也沉積在金屬表面，該有機(jī)樹脂可與電泳漆交聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)一步加強(qiáng)金屬與電泳漆的結(jié)合力，為金屬表面提供非常好的防銹能力。因此，鋯鹽膜相比磷化膜，有更強(qiáng)的附著力和化學(xué)穩(wěn)定性[5]。Fe系（冷軋板）金屬反應(yīng)模型如圖2所示。

圖2冷軋板金屬鋯鹽處理反應(yīng)模型

注：模型中的Resin代表有機(jī)樹脂，該樹脂不同于Chemetall的硅烷成分，是專門應(yīng)對車身大比例冷軋板開發(fā)的專利產(chǎn)品，不容易產(chǎn)生細(xì)菌。

3.2鋯鹽及配套工藝

與傳統(tǒng)磷化工藝相比，鋯鹽前處理工藝沒有表調(diào)和鈍化工序，工藝控制相對簡單。但是鋯鹽處理對車身潔凈度要求更高，為此，一般在鋯鹽處理前增加一道水洗工序。如圖3所示，D公司的做法為，將表調(diào)槽更換成水洗槽。電泳工藝流程與現(xiàn)有流程相同，此處不再贅述。

為應(yīng)對大比例冷軋板、鍍鋅板及鋁板混合處理的車身，D公司采用Parker第三代鋯鹽工藝，同時(shí)，對應(yīng)的脫脂及電泳工藝均進(jìn)行了材料配套開發(fā)。如表2所示，采用的鋯鹽及配套工藝與市場主流的鋯鹽工藝有較大區(qū)別。

圖3磷化與鋯鹽工藝流程

4鋯鹽工藝導(dǎo)入的防銹課題及對策

為滿足嚴(yán)苛的防銹要求，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了105項(xiàng)研究課題，完成了實(shí)驗(yàn)室及線體的大量測試工作，推動(dòng)材料廠家在脫脂能力、工序間防銹間隔時(shí)間延長以及防銹性能提升等方面進(jìn)行了多輪優(yōu)化，最終確保了適應(yīng)于大比例冷軋板、鍍鋅板及鋁合金混線生產(chǎn)的鋯鹽工藝。與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還導(dǎo)入了強(qiáng)化脫脂除油、工序間霧化保濕以及磁性除鐵粉系統(tǒng)等先進(jìn)設(shè)備，從設(shè)備層面進(jìn)一步強(qiáng)化了防銹能力。

相對于磷化皮膜，鋯鹽膜的阻抗較低。試驗(yàn)表明，若繼續(xù)使用原有的電泳漆，則會(huì)出現(xiàn)泳透力不足的問題。這是因?yàn)榈妥杩沟钠つ?huì)導(dǎo)致外板膜厚形成時(shí)間延長，從而減少了內(nèi)腔上膜的時(shí)間，最終表現(xiàn)為泳透力下降（即在外板達(dá)到所需膜厚時(shí)，車身內(nèi)腔膜厚較低），進(jìn)而影響內(nèi)腔的防銹性能。為解決這一問題，與鋯鹽相配套的超高泳透力涂料應(yīng)運(yùn)而生。通過調(diào)整樹脂體系，顯著提升了濕膜電阻，有效提升了泳透力，解決了車身內(nèi)腔膜厚不足的問題。

4.1 脫脂能力提升對應(yīng)

為滿足涂膜品質(zhì)要求，傳統(tǒng)磷化對脫脂工序的要求為：脫脂水洗后水膜覆蓋連續(xù)性需達(dá)到 80% 以上，為研究如表3所示鋯鹽前處理對脫脂的潔凈度要求，進(jìn)行了系列驗(yàn)證。

表3鋯鹽脫脂效果要求驗(yàn)證表

注： ^*1 為120s標(biāo)準(zhǔn)脫脂時(shí)間； ^*2 為延長脫脂時(shí)間至 130s;^?3 為延長脫脂時(shí)間至 160s_?

如表4所示為鋯鹽與磷化工藝脫脂材料、重點(diǎn)工藝參數(shù)對比，可知：

a.使用新配脫脂液去除油品 ② 時(shí)，由于水膜連續(xù)性達(dá)到 100% ，涂膜性能合格；而去除油品 ① 時(shí)，因水膜連續(xù)性不足 100% ，涂膜性能不合格。因此，必須限制類似油品 ① 這類導(dǎo)致脫脂不良的油品使用。

b.對于同一油品，即使采用生產(chǎn)線脫脂液標(biāo)準(zhǔn)脫脂 120s ，且脫脂效果無法達(dá)到 100% 水膜連續(xù)性，磷化處理仍可滿足涂膜性能要求，但在該脫脂效果下鋯鹽處理性能則無法達(dá)標(biāo)。

c.使用生產(chǎn)線脫脂液時(shí)，只有確保脫脂后水膜連續(xù)性達(dá)到 100% ，才能保證鋯鹽涂膜防銹性能合格。

表4鋯鹽與磷化工藝脫脂材料、重點(diǎn)工藝參數(shù)對比

綜上所述，鋯鹽前處理對脫脂的要求高于磷化前處理。為確保涂膜品質(zhì)合格，通過以下措施優(yōu)化工藝，即改良脫脂藥劑配方、延長預(yù)脫脂時(shí)間、車身預(yù)加熱以及限制不合格油品的使用，以確保脫脂水洗后水膜連續(xù)性達(dá)到 100% 。經(jīng)調(diào)試獲得的量產(chǎn)主要工藝參數(shù)見表4。

4.2 工序間防銹能力提升

由于鋯鹽膜的特性要求脫脂除油達(dá)到 100% 因此，基材表面需要清洗得更徹底。同時(shí)，相比磷化工藝，鋯鹽前沒有微堿性的表調(diào)膠體粒子吸附在車身（有一定的防銹作用），因此潔凈的車身在工序間更容易發(fā)生銹蝕，尤其對于冷軋板占比高的生產(chǎn)線，這一矛盾尤為突出。因此鋯鹽新工藝需重點(diǎn)考慮如何預(yù)防工序間生銹。經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，確保充分水洗減少前序雜質(zhì)帶入鋯鹽，同時(shí)適當(dāng)維持鋯鹽前水洗一定的堿污染度可有效提升工序間防銹能力。在鋯鹽前處理生產(chǎn)線工序間隔時(shí)間設(shè)計(jì)時(shí)，鋯鹽槽入口及U段（前處理與電泳之間的晾置工段）的2個(gè)工位是關(guān)鍵控制點(diǎn)。在上述清洗和維持水洗3堿污染度的基礎(chǔ)上，在 30^°C 相對濕度 95% 的試驗(yàn)環(huán)境下，采用 40°C 的鋯鹽和 35^°C 的磷化分別處理冷軋鋼板JSC340P的測試結(jié)果如表5所示。

表5鋯鹽與磷化工序間間隔時(shí)間與生銹狀況對比

從表5工序間間隔時(shí)間測試結(jié)果可以看出：

a.若不強(qiáng)化保濕，鋯鹽入口/鋯鹽U段出現(xiàn)外觀點(diǎn)銹的時(shí)間為 4min/9min ，而磷化入口/磷化U段對應(yīng)時(shí)間為 6min/10min ，說明在處理過程中鋯鹽工藝外觀銹更早出現(xiàn)；

b.持續(xù)使用純水保濕后，鋯鹽入口/鋯鹽U段出現(xiàn)外觀點(diǎn)銹的間隔時(shí)間達(dá)到了磷化工藝同等水平；

c.最終CCT50結(jié)果顯示，磷化人口/U段停線18min/25min 時(shí)CCT50結(jié)果不合格，而鋯鹽工藝相應(yīng)停線時(shí)間CCT50結(jié)果合格，說明鋯鹽工藝相較于磷化工藝在板材CCT50測定的防銹性能方面表現(xiàn)更優(yōu)。

綜上所述，為延長前處理工序間外觀銹產(chǎn)生的間隔時(shí)間，如圖4所示鋯鹽工藝做了以下強(qiáng)化對策：

a.鋯鹽前NO.3水洗設(shè)計(jì)為浸洗槽，且新配槽時(shí)加入脫脂劑，日常管理要求為 ?2pt （pt為滴定時(shí)所需 0.1mol/L 標(biāo)準(zhǔn)滴定液的毫升數(shù)）；

b.產(chǎn)線設(shè)計(jì)時(shí)，NO.3水洗與鋯鹽槽的通行時(shí)間設(shè)計(jì)為 3min 以內(nèi)，U段晾置通行時(shí)間設(shè)計(jì)為8min 以內(nèi)；

c.在各工序間增設(shè)純水保濕噴淋以預(yù)防異常停線帶來的生銹品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)施以上對策后，鋯鹽工藝的工序間防銹能力可達(dá)到磷化工藝同等及以上水平。

圖4鋯鹽工序間生銹預(yù)防對策說明示意

4.3 電泳泳透力提升

四枚盒法根據(jù)box各面（A～H）的膜厚預(yù)測車身內(nèi)外板的電泳膜厚。通過四枚盒法對原磷化配套電泳漆在磷化和鋯鹽皮膜條件下的泳透力進(jìn)行了對比測試。對兩者泳透力差異分析發(fā)現(xiàn)鋯鹽皮膜表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：

a.A面（朝向陽極的外表面，相當(dāng)于車身外板）膜厚增長時(shí)間較磷化提前。分析原因?yàn)殇嘂}皮膜阻抗較低，在電泳過程中更容易上膜。

b.D面（相當(dāng)于車身內(nèi)板）涂膜析出時(shí)間延后。分析原因?yàn)榈妥杩固匦砸l(fā)焦耳熱減少，疊加氫氣泡聚集效應(yīng)，致使析出的涂膜流動(dòng)性差、濕膜電阻形成時(shí)間延長，從而導(dǎo)致內(nèi)腔成膜時(shí)間延后。

c.A面膜厚持續(xù)增長且未停止。分析原因?yàn)槲龀龅臐衲ぶ袣錃?水分殘留，抑制阻抗上升，導(dǎo)致A面膜厚在電泳后期（ gt;180s 仍持續(xù)增加。

以上3點(diǎn)差異導(dǎo)致與鋯鹽配套時(shí)，現(xiàn)有電泳漆泳透力較差。提升鋯鹽配套電泳漆的泳透力，核心在于提高電泳濕膜電阻。在電泳材料開發(fā)過程中，通過多輪試驗(yàn)驗(yàn)證最終實(shí)施以下對策：

a.通過優(yōu)化樹脂配方，提高電泳漆中樹脂比例、調(diào)整各樹脂配比，從而顯著改善漆液流動(dòng)性，促進(jìn)析出物之間的熱融合，加速涂膜電阻的形成。

b.改變調(diào)整劑的配比，減少析出膜中的水分，進(jìn)一步提升析出物之間的熱融合，加快濕膜電阻的上升速度，從而縮短外板成膜時(shí)間并提升內(nèi)板成膜時(shí)間，最終實(shí)現(xiàn)泳透性的提升。

同時(shí)，實(shí)施多段式電壓整流，平衡外板沉積與內(nèi)腔滲透。對加工參數(shù)（主要電壓、溫度）和涂料參數(shù)（如更新周期、固體份、灰份、溶劑量、MEQ酸濃度）進(jìn)行反復(fù)調(diào)試以確定最佳工藝窗口。通過以上參數(shù)的調(diào)整有效提升了內(nèi)腔電泳膜厚，從而進(jìn)一步改善了整體防銹性能。驗(yàn)證結(jié)果如圖5所示，優(yōu)化后四枚盒法測試顯示泳透力（一般為G/A膜厚比，D公司主要參考標(biāo)準(zhǔn)為D/A膜厚比）從0.56提升至0.69（現(xiàn)有磷化工藝為0.67）。

圖5CR板泳透力測試結(jié)果

4.4鐵粉顆粒削減對應(yīng)

如表6所示，由于鋯鹽膜的膜厚僅為磷化膜膜厚的1/20至1/50，其在刻蝕去除鐵粉顆粒方面的能力相對較弱。因此，在進(jìn)行鋯鹽處理前，必須依靠前工序確保鐵粉顆粒已被有效去除，否則在鐵粉顆粒富集的部位可能存在防銹性能不合格的風(fēng)險(xiǎn)。

傳統(tǒng)的除鐵粉方式通常為磁棒 + 濾袋的方法，但這種方式存在諸多問題：一方面勞動(dòng)強(qiáng)度大且存在安全隱患，另一方面效率較低。對D公司車身電泳顆粒的調(diào)查分析結(jié)果顯示，電泳顆粒中鐵粉占比高達(dá) 85% ，其中粒徑 ?20μm 的鐵粉占 18% 。然而，濾袋難以有效去除這種粒徑較小的鐵粉，這也表明傳統(tǒng)除鐵粉方式無法滿足鋯鹽工藝的需求。為解決這一難題，D公司三工廠通過對預(yù)沖洗、預(yù)脫脂、脫脂及水洗工位中鐵粉現(xiàn)狀的深入分析，并結(jié)合原因研究，成功導(dǎo)人了磁性自動(dòng)除鐵粉裝置，如圖6所示。該裝置效果顯著：電泳鐵粉顆粒削減達(dá) 85% ，外板整車顆粒降至8個(gè)/臺，同時(shí)削減研磨班作業(yè)工人4人，提升產(chǎn)品防銹能力保證及外觀品質(zhì)效果顯著。

圖6D公司三工廠導(dǎo)入的磁性自動(dòng)除鐵粉裝置示意

5鋯鹽及配套電泳工藝的防銹驗(yàn)證

5.1工藝材料防銹性驗(yàn)證

選取d車型使用的6種常用的冷軋鋼板（編號分別為1#～6#），分別進(jìn)行磷化及配套電泳I和鋯鹽及配套電泳Ⅱ后（“磷化及配套高泳透力電泳I工藝\"下述簡稱“磷化-電泳I工藝”或“磷化I工藝”，“鋯鹽新工藝及配套電泳Ⅱ工藝”下述簡稱\"鋯鹽-電泳Ⅱ工藝\"或“鋯鹽Ⅱ工藝\"），制作成膜厚為（ 15±0.5 ） μm 的電泳板，分別實(shí)施鹽溫水試驗(yàn)HSW和循環(huán)腐蝕試驗(yàn)CCT50，結(jié)果如圖7、圖8所示。

圖7磷化I與鋯鹽I工藝HSW測試結(jié)果

（a）磷化-電泳1#（b）磷化-電泳2#（c）磷化-電泳3# （d）磷化-電泳4#（e）磷化-電泳5#（f）磷化-電泳6# （g）鋯鹽-電泳1# （h）鋯鹽-電泳2#（i）鋯鹽-電泳3#

圖8磷化|與鋯鹽I工藝CCT50測試結(jié)果

由圖7HSW試驗(yàn)X部剝離/溶脹寬度結(jié)果可以看出，鋯鹽Ⅱ工藝最大寬度為 0.2mm ，而磷化I工藝為 1.3mm 。可以得出結(jié)論：同等條件下，鋯鹽Ⅱ工藝的漆膜附著力較磷化I工藝略優(yōu)。

由圖8CCT試驗(yàn)X部腐蝕寬度可以看出，除4#試片鋯鹽Ⅱ腐蝕寬度 3.4mm 略大于磷化I3.2mm ，其余型號冷軋板鋯鹽Ⅱ腐蝕寬度均小于磷化I。可以得出結(jié)論：同等條件下，鋯鹽Ⅱ工藝的防銹蝕能力與磷化I工藝相當(dāng)或更優(yōu)。

5.2電泳車身泳透性及全拆解膜厚檢證

將車身泳透性測試盒（一種腔體狀測試盒，端部同等膜厚下，泳透距離越大則泳透性越強(qiáng)）按規(guī)范要求分別使用鐵絲固定于d車身室內(nèi)，使其以規(guī)定姿態(tài)與車體良好接觸，從而測定車身電泳涂裝后的實(shí)際泳透性。如表7所示為d車型下2種工藝的電泳泳透能力對比。d車型實(shí)車泳透性數(shù)據(jù)顯示，同等端部膜厚下，鋯鹽Ⅱ工藝泳透距離更佳。

同時(shí)，d車型鋯鹽Ⅱ工藝電泳車身全拆解結(jié)果顯示，外板膜厚全部達(dá)到 15μm 以上，內(nèi)板濕區(qū)膜厚最低達(dá)到 12.3μm ，內(nèi)腔干區(qū)冷軋板最低膜厚達(dá)到 10μm 以上。

綜上所述，同等條件下，相比現(xiàn)有磷化-電泳I工藝，鋯鹽-電泳Ⅱ工藝泳透性提升了 16.7%～ 21.6% ，電泳全拆解結(jié)果達(dá)到了D公司一臺份電泳膜厚管理基準(zhǔn)以上的水平。

5.3整車銹蝕耐久驗(yàn)證

d車型整車道路銹蝕耐久試驗(yàn)采用“復(fù)合路況循環(huán)及環(huán)境艙模擬\"的組合測試方法，通過多維度試驗(yàn)循環(huán)體系實(shí)施。各循環(huán)周期包括“各種路況（高速、坡道等） $$ 多圈強(qiáng)化腐蝕壞路（鹽水搓板路、砂塵路、比利石路、鹽水池等） $$ 可靠性強(qiáng)化壞路（振動(dòng)路、魚鱗坑、卵石路、扭曲路等） $$ 鹽霧室及不同溫濕度交替”為主要工況構(gòu)成試驗(yàn)交替循環(huán)，每10個(gè)試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束后對整車進(jìn)行評價(jià)。驗(yàn)證結(jié)果顯示：50周期無表面腐蝕發(fā)生，120周期未發(fā)生穿孔與功能失效，達(dá)到了“5年無外觀銹，12年無穿孔、無功能失效”的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

6結(jié)束語

本文進(jìn)行了汽車清潔生產(chǎn)與銹蝕耐久研究，聯(lián)合開發(fā)、并成功導(dǎo)人了鋯鹽前處理及配套超高泳透力電泳工藝體系。

a.通過構(gòu)建“脫脂鋯鹽電泳成膜優(yōu)化、電泳樹脂體系優(yōu)化、工藝參數(shù)精準(zhǔn)調(diào)試、針對性設(shè)備優(yōu)化升級\"的技術(shù)方案，順利實(shí)現(xiàn)了鋯鹽新工藝的量產(chǎn)應(yīng)用。

b.針對高比例冷軋板防銹性能保證的難點(diǎn)，通過產(chǎn)線和參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)、脫脂能力提升、顆粒削減、工序間防銹強(qiáng)化以及泳透力提升等協(xié)同對策方案，解決了冷軋板占比 40% 車身防銹困難的難題，使冷軋板的防銹能力達(dá)到了現(xiàn)有工藝同等及以上水平。

c.結(jié)果表明，本鋯鹽工藝較傳統(tǒng)磷化實(shí)現(xiàn)鎳零排放與沉渣削減 90% ，配套電泳工藝泳透力達(dá)到0.69高標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)車測定泳透力提升16.7%～21.6% ），整車道路銹蝕耐久試驗(yàn)結(jié)果達(dá)成“5年無外觀銹、12年無功能失效”的行業(yè)領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前該工藝已在D公司實(shí)現(xiàn)單線25.6萬臺/年的規(guī)模化應(yīng)用，制造成本可削減150萬元/年，為行業(yè)提供了兼顧環(huán)保性與經(jīng)濟(jì)性的防銹解決方案。

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