鹽霧腐蝕試驗(yàn)可以模擬出大氣環(huán)境下的鹽霧腐蝕,并且加快整個腐蝕進(jìn)度,,在短時間內(nèi)就可以得到試驗(yàn)結(jié)果,,在汽車行業(yè)發(fā)揮重要作用,可以測試產(chǎn)品的可靠性,。
開始出現(xiàn)的鹽霧試驗(yàn)類型為中性鹽霧試驗(yàn),,腐蝕環(huán)境貼近中性,在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了各類試驗(yàn),,例如ASS,、CASS等,后續(xù)研發(fā)出了交變鹽霧試驗(yàn),,可以循環(huán)濕熱,、鹽霧和干燥等階段,實(shí)現(xiàn)對各種環(huán)境的交替轉(zhuǎn)換,,可以有效測試產(chǎn)品性能,,現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)了多種鹽霧腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法,適用于測試不同的汽車部件,。
1.鹽霧試驗(yàn)
1.1鹽霧腐蝕
鹽霧是常見是一種常見的大氣腐蝕,,存在自然環(huán)境中,腐蝕破壞性相對較強(qiáng),。鹽霧中含有大量的氯離子,,會直接穿透金屬材料的表面,氧化及防護(hù)層都無法阻隔氯離子,,在穿越材料表面以后,,就會與金屬發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),對材料造成巨大的破壞,表面腐蝕的同時還會改變原有性能,,長時間腐蝕后還會通過空隙及裂縫投入產(chǎn)品內(nèi)部,,進(jìn)一步腐蝕。
1.2鹽霧試驗(yàn)
鹽霧腐蝕對于金屬材料的破壞較大,,為了減少鹽霧腐蝕,,可以開展鹽霧試驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)室模擬出大氣鹽霧腐蝕的狀態(tài),,較天然環(huán)境相比較,,實(shí)驗(yàn)室模擬的鹽霧腐蝕更強(qiáng)烈,氯化物濃度可以達(dá)到大氣環(huán)境的幾倍到幾十倍,,這樣可以快速在實(shí)驗(yàn)室顯現(xiàn)出現(xiàn)金屬材料的腐蝕情況。在實(shí)驗(yàn)室24小時就可以模擬出天然環(huán)境1年的腐蝕情況,,這樣可以大幅度縮短實(shí)驗(yàn)時間,,并且模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確,在鹽霧試驗(yàn)過程中,,會在實(shí)驗(yàn)室配備大量專業(yè)的模擬設(shè)備,,實(shí)現(xiàn)對鹽霧環(huán)境條件的監(jiān)測,屬于環(huán)境試驗(yàn)的一種,。
2.鹽霧試驗(yàn)的種類
2.1中性鹽霧試驗(yàn)
現(xiàn)階段,,為常用的試驗(yàn)方法就是中性鹽霧試驗(yàn),也是出現(xiàn)早的試驗(yàn)方法,。在中性鹽霧試驗(yàn)過程中,,要連續(xù)提供鹽霧,溫度在35℃左右,,濕度在95%以上,,采用氯化鈉鹽水(5%的濃度)制作1~2mL/(h·80cm2)的沉降量,將鹽霧沉降到被測物體表面,,然后根據(jù)實(shí)際需求確定試驗(yàn)時間,,確定腐蝕情況。
2.2醋酸鹽霧試驗(yàn)
在中性鹽霧試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,,開發(fā)出來醋酸鹽霧試驗(yàn),,試驗(yàn)條件與中性鹽霧試驗(yàn)基本一致,但是還要摻入一定量的冰醋酸,,可以達(dá)到調(diào)節(jié)pH值的作用,,迅速將實(shí)驗(yàn)室pH調(diào)節(jié)為酸性(pH值大概在3左右),這樣鹽霧的性質(zhì)發(fā)生改變,,被測物件處于酸性鹽霧環(huán)境中,,腐蝕速度加快,可以達(dá)到中性鹽霧試驗(yàn)速度的3倍。
2.3銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn)
近些年我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,,同時也帶動工業(yè)發(fā)展,,鹽霧試驗(yàn)的腐蝕速度也需不斷加快,所以更多的產(chǎn)品測驗(yàn)采取銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn),,將試驗(yàn)溫度提高至50℃,,在原來氯化鈉溶液中添加少量氯化銅,可以大幅度增加腐蝕程度,。同時pH值一般設(shè)定在3.1~3.3,,腐蝕程度超過醋酸鹽霧試驗(yàn),腐蝕速度可以達(dá)到中性鹽霧試驗(yàn)的8倍左右,。
2.4交變鹽霧試驗(yàn)
交變鹽霧試驗(yàn)屬于綜合性的試驗(yàn),,將不同測試條件綜合運(yùn)用,在實(shí)驗(yàn)室組合循環(huán),,這樣可以讓模擬環(huán)境更加貼近現(xiàn)實(shí)生活,,被測部件處于潮態(tài)環(huán)境,不僅腐蝕表面,,還會對產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生一定的腐蝕,,在交變鹽霧試驗(yàn)過程中,會交替轉(zhuǎn)換兩種環(huán)境,,一種為鹽霧環(huán)境,,另一種為濕熱環(huán)境,在模擬試驗(yàn)結(jié)束以后,,可以檢測電性能及力學(xué)性能,,主要用于測試空腔型整機(jī)產(chǎn)品。
3.循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)特點(diǎn)
3.1加速性
循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)的加速性主要體現(xiàn)在3個方面:
1)鹽霧持續(xù)噴射,,保證表面腐蝕持續(xù)進(jìn)行,。在循環(huán)鹽霧腐蝕過程中,會將定量的鹽霧噴射出去,,被測件會出現(xiàn)一系列的變化,,包括生銹、氣泡等,,而鹽霧在這個過程中持續(xù)供應(yīng),,可以持續(xù)腐蝕被測件。
2)濕熱階段鹽霧積累會擴(kuò)散到被測件內(nèi)部,。在被測件進(jìn)入到濕熱階段以后,,雖然沒有向表面噴射鹽霧,但是原來積累的鹽霧還會附著在被測件物體表面,,在濕熱環(huán)境下向內(nèi)部滲透,,深度腐蝕被測件,。
3)干燥階段加快表面腐蝕速率。在被測件進(jìn)入到干燥階段以后,,相對濕度會逐漸性降低,,這就增加鹽溶液濃度,腐蝕性更強(qiáng),,加快對被測件的腐蝕,。
在循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)過程中,被測件始終處于循環(huán)交替的狀態(tài),,傳統(tǒng)鹽霧試驗(yàn)方法過于簡單,,僅僅在被測件的表面出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕,雖然會滲透到內(nèi)部,,但是腐蝕模擬會偏離實(shí)際情況,,而循環(huán)交替腐蝕將干燥、濕熱及鹽霧3個狀態(tài)循環(huán)交替,,模擬的環(huán)境更加貼近真實(shí),,加快測試速度,同時讓試驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確真實(shí),。
3.2復(fù)雜性
循環(huán)鹽霧實(shí)驗(yàn)?zāi)M出的環(huán)境更加貼近大氣環(huán)境,并且循環(huán)組成較多,,可以結(jié)合實(shí)際測試需求合理選擇,,盡可能貼近使用環(huán)境,試驗(yàn)的復(fù)雜性更高,。由于循環(huán)鹽霧腐蝕需要切換多個循環(huán)組合,,為此需要安排專門的操作人員,近些年,,隨著科技水平不斷提升,,已經(jīng)可以利用單個試驗(yàn)箱完成所有的試驗(yàn)任務(wù),但是目前國產(chǎn)試驗(yàn)箱無法支持所有試驗(yàn),,一些進(jìn)口產(chǎn)品能夠完成,。
4.汽車材料用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法
循環(huán)鹽霧試驗(yàn)早應(yīng)用在汽車行業(yè),可以有效評價產(chǎn)品的可靠性,,主要有以下3種循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法,。
4.1CCT循環(huán)
該方法主要以中性鹽霧方法作為基礎(chǔ),增加干燥,、濕熱2個環(huán)節(jié),,后續(xù)經(jīng)過多次優(yōu)化改進(jìn),已經(jīng)發(fā)展到CCTIV,,也是目前受到行業(yè)認(rèn)可的使用方法,,主要用于測試汽車鋼板及零部件,。濕熱條件為60℃及95%,持續(xù)75min,,干燥溫度濕度為60℃及30%以下,,持續(xù)160min,再次經(jīng)歷濕熱階段,。
4.2GMW14872
該方法早應(yīng)用在美國,,采取疊加環(huán)境組合,環(huán)境溫度為25℃及45%相對濕度,,持續(xù)8小時后進(jìn)入濕熱階段,,接下來進(jìn)入干燥環(huán)節(jié),該方法可以根據(jù)實(shí)際環(huán)境加入鹽霧,,同時還可以加入機(jī)械沖擊,、砂礫等因素,選用該方法時可以結(jié)合汽車測試部件選擇循環(huán)次數(shù),。
4.3SAEJ2334
該方法為國際發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)方法,,溫度為25℃,相對濕度為45%,,持續(xù)8小時進(jìn)入到濕熱階段,,溫度提升至50℃,濕度達(dá)到100%,,持續(xù)6小時進(jìn)入到鹽霧階段,,后為干燥環(huán)節(jié)。該方法干燥時間較長,,一般用于測試汽車涂裝類產(chǎn)品,。
4.4PV1210
該方法主要用于德國,應(yīng)用相對廣泛,,地接鹽霧,、濕熱及存儲環(huán)境,首先保持中性鹽霧狀態(tài),,持續(xù)4小時后進(jìn)入環(huán)境溫度,,后為濕熱階段,該方法取消了干燥階段,,用于測試涂層車身,、薄板及結(jié)構(gòu)組件。
5.在汽車工業(yè)中的單項(xiàng)與綜合鹽霧,、腐蝕試驗(yàn)
隨著科技水平的提升,,人們對汽車產(chǎn)品提出更高的要求,無論在設(shè)計,、研發(fā)等階段,,都要加強(qiáng)對檢驗(yàn)手段的合理運(yùn)用,,設(shè)計階段關(guān)注產(chǎn)品功能的同時,還要關(guān)注使用壽命,,但是日常環(huán)境無法短時間觀察產(chǎn)品性能,,需要較長的觀察時間,這就需要運(yùn)用鹽霧腐蝕試驗(yàn),,特別是汽車產(chǎn)品大部分時間都暴露在空氣中,,難免出現(xiàn)鹽霧腐蝕。
5.1單項(xiàng)試驗(yàn)
現(xiàn)階段,,我國汽車工業(yè)主要采用單項(xiàng)試驗(yàn),,其中比較關(guān)鍵的試驗(yàn)項(xiàng)目包括冷凝試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)等,。冷凝實(shí)驗(yàn)雖然操作簡單,,但是無法保證結(jié)果的準(zhǔn)確性,實(shí)際結(jié)果與試驗(yàn)順序關(guān)聯(lián)較大,。在長期潮濕和結(jié)露水分蒸發(fā)2種情況下,,會得到*不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而鹽霧試驗(yàn)會根據(jù)汽車部件改變腐蝕類型,,所以單項(xiàng)試驗(yàn)存在一個嚴(yán)重的問題,,雖然可以大量重復(fù)同類試件,達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康?,但是無法保證實(shí)驗(yàn)室模擬環(huán)境與大氣環(huán)境的相關(guān)性,。開始德國某商協(xié)會就開始研究鹽霧試驗(yàn),主要研究方向是試驗(yàn)環(huán)境與大氣環(huán)境的相關(guān)性,,同時根據(jù)研究得到的結(jié)果制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)。例如,,在測試汽車油漆工藝時,,要選擇可以模擬汽車行進(jìn)期間腐蝕狀態(tài),重點(diǎn)觀察聯(lián)接處,、邊緣處等位置,。
已有研究表明,實(shí)驗(yàn)室鹽霧試驗(yàn)效果符合測試要求,,并且加快試驗(yàn)?zāi)M的進(jìn)度,,按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)測試時,可以大幅度縮短時間,,例如在大氣環(huán)境測試汽車部件需要花費(fèi)4~6星期時間,,但是鹽霧試驗(yàn)4~6個循環(huán)就可以完成測試。即使構(gòu)件擁有多層結(jié)構(gòu),,也可以很好地模擬出構(gòu)件的腐蝕過程,,單次循環(huán)可以達(dá)到大氣環(huán)境測試3周的效果,。如果測試車身內(nèi)腔點(diǎn)火器,以此循環(huán)相當(dāng)于大氣環(huán)境下測試2周的效果,,雖然單項(xiàng)測試效果較為不錯,,但是仍然無法滿足汽車構(gòu)件全部的測試要求,因此出現(xiàn)了綜合試驗(yàn),、交變試驗(yàn)等,。
5.2綜合試驗(yàn)
綜合試驗(yàn)是在單項(xiàng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,增加了很多不同的模擬環(huán)境,,主要為鹽霧階段,、干燥階段及濕熱階段,不同組合階段可以交替循環(huán),,這樣可以讓實(shí)驗(yàn)室環(huán)境更加貼近現(xiàn)實(shí)情況,,同時還可以達(dá)到加快試驗(yàn)速度的目的。現(xiàn)階段,,國際上已經(jīng)出現(xiàn)大量標(biāo)準(zhǔn)的汽車材料用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法,,例如CCT循環(huán)、GMW14872,、SAEJ2334,、PV1210等,可以根據(jù)實(shí)際需求選擇,。在確定循環(huán)試驗(yàn)方法以后,,還要注意考慮到汽車部件的測試要求,確定科學(xué)的試驗(yàn)組合,,才能達(dá)到預(yù)計的試驗(yàn)效果,。
5.3試驗(yàn)手段的難點(diǎn)及解決辦法
在鹽霧試驗(yàn)過程中,經(jīng)常會遇到一些難點(diǎn)問題,,主要包括以下兩個方面:
?。?)交變試驗(yàn)的溫度及氣候控制問題
為了更加貼近現(xiàn)實(shí)環(huán)境,鹽霧試驗(yàn)還可以加入氣候因素,,這就要求設(shè)備控制系統(tǒng)擁有對應(yīng)的功能,,國外產(chǎn)品基本上采用模塊式結(jié)構(gòu),配備直接溫度控制系統(tǒng),,這種系統(tǒng)的各方面性能較為*,,在循環(huán)時可以利用輔助熱交換介質(zhì)緩沖,讓試驗(yàn)箱始終保持穩(wěn)定,,溫度及濕度不會出現(xiàn)劇烈變化,,這樣才能保證試驗(yàn)的穩(wěn)定性。除此之外,,直接溫度控制系統(tǒng)優(yōu)勢眾多,,在接近濕度飽和的狀態(tài)中,,也可以持續(xù)試驗(yàn)。
?。?)恒定噴霧
在鹽霧試驗(yàn)期間,,還會使用一種恒定噴霧,可以幫助鹽霧試驗(yàn)再現(xiàn)環(huán)境狀態(tài),。但是現(xiàn)在已有的方法并不能直接解決恒定噴霧問題,,例如空氣調(diào)節(jié)、鹽水供應(yīng)源等,,主要是因?yàn)辂}水是噴嘴霧化供應(yīng),,在工作期間保持恒定的噴射量,關(guān)鍵使要考察真空度,、液體水準(zhǔn)儀等,。為此,要想真實(shí)模擬出大氣環(huán)境,,保證鹽霧腐蝕結(jié)果的準(zhǔn)確性,,就需要加強(qiáng)對高科技產(chǎn)品的研發(fā),才能為鹽霧試驗(yàn)提供更多的產(chǎn)品技術(shù)支持,。
6.結(jié)語
鹽霧腐蝕試驗(yàn)可以測試汽車部件多方面性能,,真實(shí)還原出大氣鹽霧腐蝕環(huán)境,被廣泛運(yùn)用到汽車測試工作?,F(xiàn)階段,,主要采用循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn),可以交替轉(zhuǎn)換不同的腐蝕環(huán)境,,提高測試的準(zhǔn)確性,,在鹽霧腐蝕過程中,要結(jié)合汽車部件選擇試驗(yàn)方法,,才能達(dá)到事半功倍的效果,,同時要注意引進(jìn)先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備,才能讓試驗(yàn)結(jié)果更加真實(shí)有效,。
相關(guān)產(chǎn)品
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