论文部分内容阅读
摘 要：汽车使用一段时间后，因空气的氧化作用以及腐蚀性物质的侵蚀，很容易在轮眉部位产生锈蚀穿孔。本文通过对轮眉生锈的主要原因进行分析，提出预防措施，给出轮眉锈蚀修复新工艺，解决了目前维修轮眉生锈后，使用时间短易再次锈蚀的难题，提高了汽车的使用寿命。
关键词：锈蚀穿孔 汽车轮眉 修复工艺
中图分类号：U472.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）02（a）-0100-02
Abstract：After using the vehicle for a period of time， it is easy to produce rust and perforation in the wheel eyebrow due to the oxidation of air and the erosion of corrosive substances. This paper analyzes the main causes of rusting of the wheel eyebrows， proposes preventive measures， and gives a new process for repairing the wheel eyebrow rust. It solves the difficult problem that when you repairing wheel eyebrows which rusted， but the use time is short and easy to rust again.
Key Words： Rust perforation; Automobile wheel eyebrow; Repair process
接触过汽车修理行业的都知道“汽车先烂底和边”，尤其是轮眉处的锈蚀是从内部向外发展的，修理起来非常麻烦。传统的修理方法是将锈蚀部位先切割去除，进行打磨抛光尽量去除生锈部分，然后再用铁皮做出相同形状的轮眉，焊接复原再经过打磨、刮腻子、抛光、上漆等一系列工序，工艺繁琐费时费力，而且防锈措施很难做到与原厂相同的工艺，会造成多则一年，少则半年不到，就会从轮眉内部往外再次返锈。针对传统工艺的这些弊端，研究了一种新的工艺，可高效完全地解决轮眉锈蚀修复效率差、不彻底的难题。
1 轮眉锈蚀的主要原因及预防措施
1.1 轮眉所用金属材料的影响
普通汽车轮眉所用金属材料与车身相同，一般都使用冷轧低碳钢，其含碳量在0.0218～0.25左右，塑性好很容易弯曲拉伸不易断裂，但强度低并且很容易受到腐蚀而生锈，在车身面板和轮眉处主要是这种钢材。
钢铁生锈其实是从高能量状态向化合物状态逐渐转化的过程，它要从金属状态转化回冶炼前的化合物状态，这是必然要发生的自然现象，当然各种金属腐蚀的快慢大小是不同的，比如铝铬钼镍使用中会生成钝化膜这种致密性物质，极大地减慢被腐蚀的速度。而钢铁在大气中表面上生成的锈蚀产物，具有多孔结构，组织疏松，没有保护作用，同时还具有毛细管吸附作用，因此钢铁在大气中很容易锈蚀。高档汽车不容易生锈就是因他们采用了成本更高的材料，像热镀锌钢板、全铝材料、镀铬、镀镍材料等，尤其是采用全铝的车身、底盘、轮眉基本不会生锈。所以中低端车为节约成本并减少生锈的概率，可在生产和维修过程中只在底盘和轮眉等极易被腐蚀部位增加铝、碳纤维等非钢铁材料用量。
1.2 汽车使用的自然环境影响
1.2.1 空气的湿度
汽车轮眉的锈蚀主要是潮湿气体引起的。潮湿气体锈蚀是在轮眉的金属表面形成的水膜下发生的电化学过程。这种锈蚀过程的速度与水膜厚度有很大的关系。
轮眉金属暴露在空气中，表面水膜的厚度与空气相对湿度有直接关系。只有空气相对湿度超过临界湿度时，在金属表面所形成的水膜才能满足锈蚀电化学过程的需要，从而使锈蚀速度明显加快，一般金属锈蚀的临界湿度在70%左右。
1.2.2 空气中的氧的作用
金属之所以会在大气中锈蚀，氧气和水分的存在是最主要的原因，缺少其中之一，金属就不会被锈蚀。有资料显示，钢铁材料泡在含氧量极低的深海中几十年仍然光亮如新，而暴露在大气中，氧气就会溶解并渗透进入金属表面的水膜，这样就会非常顺利的在金属表面进行氧的去極化反应，阴极去极化作用主要是氧的去极化作用。在这里，氧是最主要的去极化剂，金属不断被溶解。所以氧和水一样是造成金属锈蚀的重要因素。
1.2.3 空气中的有害气体与杂质
在空气中，通常还含有各种工业有害气体及锈蚀性杂质尘埃等，它们对金属制品的锈蚀的影响很大。
（1）氯化物。
造成金属腐蚀的氯化物主要是氯化氢和氯离子。一些工业区排放的氯化氢会对轮眉等金属材料产生较强的锈蚀作用，因为它们与金属表面的水膜相溶便形成了盐酸。而沿海地区的大气中常含一定量的食盐微粒，能加快钢铁以及铜、铝等材料的锈蚀。食盐微粒中主要是在氯离子的作用下，由于氯离子的体积非常小，能穿透金属表面的保护膜，同时氯离子容易吸附在金属氧化膜上，取代金属氧化膜中的氧，产生出中溶性氯化物。
（2）硫化氢。
工业废气中含有很多硫化氢，在干燥的大气环境中硫化氢只能引起部分金属材料表面变色（铜、黄铜、铁和银比较明显），如果在潮湿空气中，就会使液膜酸化而对铁、铜和镁锈蚀的进程加快。 （3）二氧化硫。
这种废气是空气污染物中对轮眉等金属材料锈蚀影响最大的有害气体。试验表明，空气中二氧化硫的含量与铁、锌、铜等金属的锈蚀速度近似地成正比关系。二氧化硫引起金属材料的锈蚀，主要是因为在钢铁等金属材料表面的水膜中溶解进入二氧化硫而生成亚硫酸，使锈蚀的电化学作用加强。亚硫酸能溶解多种金属表面具有保护作用的氧化膜，使轮眉的金属电化学锈蚀的阴极过程变得更容易;
空气的成分与污染物性质与地区有关，因此按照对金属锈蚀的影响，把空气分为农村大气、工业大气、城市大气与海洋大气。其中农村大气对金属材料的锈蚀影响最小，而工业大气中因含氯化氢、二氧化硫等有害气体较多，对轮眉等金属材料锈蚀的影响最大;沿海城市属于海洋大气，空气中含有氯离子且湿度较大，对金属锈蚀的促进作用也很明显。
综上所述，汽车轮眉防锈的原则就是阻隔金属板接触水与空气，而由于轮眉处的结构是有两层蒙皮一层内衬加一层外皮，真正开始锈蚀的不是两层蒙皮的外面，而是从内侧开始，因为中间夹层的存在，又不可能使其完全密封，所以水分很容易侵入，在氧气和空气中的有害气体的共同作用下，极易产生锈蚀。
所以对于轮眉夹层只喷涂防锈漆，只能在短时期有防锈作用，最好是将夹层金属表面涂覆防锈保护蜡、涂料及保护膜，或采用本文下面的填充发泡胶的方法，来很好的隔绝空气、水分及有害气体的侵蚀，延长汽车的使用年限。
2 轮眉锈蚀修复新工艺
（1）用打磨机打磨轮眉生锈部分，包括锈迹边缘处、起泡处，使其露出金属本色。因轮眉有两层铁皮中间有一个夹层，必须把夹层内外的锈蚀部分都完全去除。如果打磨机无法接触到内夹层，可使用喷嘴周围带有橡胶护套的喷砂器对轮眉夹层内部进行喷砂除锈处理。施工时用喷砂器顶住轮眉锈蚀部分按下按钮开始喷砂除锈，一定要注意控制好时间，只要喷干净露出金属本色就好，不要喷太久，防止喷砂时间过长造成金属表面凹凸不平。
（2）用喷枪或毛刷将锈蚀转化剂涂抹在打磨后的金属表面，防止再次生锈。对于腐蚀严重的轮眉打磨后会有一个明显的打洞，用平整的厚纸板把车架底部固定出一个平面再用发泡胶在轮眉夹层和外围涂满泡沫。完成后，侧面也要用厚纸板贴住固定。等待8h之后发泡胶完全固化就可以用锯刀将厚纸板连同多余的发泡胶一并除去，之后把准备好的填充料和一少部分固化剂充分混合，涂抹在发泡胶修补过的部位，将发泡胶完全覆盖，待固化后用80目的打磨轮对修补过的轮眉表面进行打磨，使修补处同原车身达到相同的平整度。
（3）使用清洁剂擦拭干净经打磨后的轮眉表面，然后喷上与原车漆相同颜色的面漆，等待30min之后使用500目砂纸再次打磨上色即可。
3 结语
本文针对汽车轮眉锈蚀的机理进行分析研究，采用发泡胶作为基材完全隔绝了空气和水份以及其他有害氣体的侵蚀，解决了用传统轮眉修复工艺修复后不彻底，使用时间短，很快会再次生锈的问题。
参考文献
[1] 王锡春，杨必暖，林鸣玉.最新汽车涂装及技术[M].北京：机械工业出版社，1997（12）.
[2] 林玉珍，杨德钧.腐蚀和腐蚀控制原理[M].北京：中国石化出版社， 2007.
[3] 黄虎.现代汽车维修[M].上海：上海交通大学出版社，2001.
[4] 钟庆东.宝钢汽车用钢板易锈蚀原因及对策研究[D].中国科学院研究生院（上海冶金研究所），1999.
关键词：锈蚀穿孔 汽车轮眉 修复工艺
中图分类号：U472.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）02（a）-0100-02
Abstract：After using the vehicle for a period of time， it is easy to produce rust and perforation in the wheel eyebrow due to the oxidation of air and the erosion of corrosive substances. This paper analyzes the main causes of rusting of the wheel eyebrows， proposes preventive measures， and gives a new process for repairing the wheel eyebrow rust. It solves the difficult problem that when you repairing wheel eyebrows which rusted， but the use time is short and easy to rust again.
Key Words： Rust perforation; Automobile wheel eyebrow; Repair process
接触过汽车修理行业的都知道“汽车先烂底和边”，尤其是轮眉处的锈蚀是从内部向外发展的，修理起来非常麻烦。传统的修理方法是将锈蚀部位先切割去除，进行打磨抛光尽量去除生锈部分，然后再用铁皮做出相同形状的轮眉，焊接复原再经过打磨、刮腻子、抛光、上漆等一系列工序，工艺繁琐费时费力，而且防锈措施很难做到与原厂相同的工艺，会造成多则一年，少则半年不到，就会从轮眉内部往外再次返锈。针对传统工艺的这些弊端，研究了一种新的工艺，可高效完全地解决轮眉锈蚀修复效率差、不彻底的难题。
1 轮眉锈蚀的主要原因及预防措施
1.1 轮眉所用金属材料的影响
普通汽车轮眉所用金属材料与车身相同，一般都使用冷轧低碳钢，其含碳量在0.0218～0.25左右，塑性好很容易弯曲拉伸不易断裂，但强度低并且很容易受到腐蚀而生锈，在车身面板和轮眉处主要是这种钢材。
钢铁生锈其实是从高能量状态向化合物状态逐渐转化的过程，它要从金属状态转化回冶炼前的化合物状态，这是必然要发生的自然现象，当然各种金属腐蚀的快慢大小是不同的，比如铝铬钼镍使用中会生成钝化膜这种致密性物质，极大地减慢被腐蚀的速度。而钢铁在大气中表面上生成的锈蚀产物，具有多孔结构，组织疏松，没有保护作用，同时还具有毛细管吸附作用，因此钢铁在大气中很容易锈蚀。高档汽车不容易生锈就是因他们采用了成本更高的材料，像热镀锌钢板、全铝材料、镀铬、镀镍材料等，尤其是采用全铝的车身、底盘、轮眉基本不会生锈。所以中低端车为节约成本并减少生锈的概率，可在生产和维修过程中只在底盘和轮眉等极易被腐蚀部位增加铝、碳纤维等非钢铁材料用量。
1.2 汽车使用的自然环境影响
1.2.1 空气的湿度
汽车轮眉的锈蚀主要是潮湿气体引起的。潮湿气体锈蚀是在轮眉的金属表面形成的水膜下发生的电化学过程。这种锈蚀过程的速度与水膜厚度有很大的关系。
轮眉金属暴露在空气中，表面水膜的厚度与空气相对湿度有直接关系。只有空气相对湿度超过临界湿度时，在金属表面所形成的水膜才能满足锈蚀电化学过程的需要，从而使锈蚀速度明显加快，一般金属锈蚀的临界湿度在70%左右。
1.2.2 空气中的氧的作用
金属之所以会在大气中锈蚀，氧气和水分的存在是最主要的原因，缺少其中之一，金属就不会被锈蚀。有资料显示，钢铁材料泡在含氧量极低的深海中几十年仍然光亮如新，而暴露在大气中，氧气就会溶解并渗透进入金属表面的水膜，这样就会非常顺利的在金属表面进行氧的去極化反应，阴极去极化作用主要是氧的去极化作用。在这里，氧是最主要的去极化剂，金属不断被溶解。所以氧和水一样是造成金属锈蚀的重要因素。
1.2.3 空气中的有害气体与杂质
在空气中，通常还含有各种工业有害气体及锈蚀性杂质尘埃等，它们对金属制品的锈蚀的影响很大。
（1）氯化物。
造成金属腐蚀的氯化物主要是氯化氢和氯离子。一些工业区排放的氯化氢会对轮眉等金属材料产生较强的锈蚀作用，因为它们与金属表面的水膜相溶便形成了盐酸。而沿海地区的大气中常含一定量的食盐微粒，能加快钢铁以及铜、铝等材料的锈蚀。食盐微粒中主要是在氯离子的作用下，由于氯离子的体积非常小，能穿透金属表面的保护膜，同时氯离子容易吸附在金属氧化膜上，取代金属氧化膜中的氧，产生出中溶性氯化物。
（2）硫化氢。
工业废气中含有很多硫化氢，在干燥的大气环境中硫化氢只能引起部分金属材料表面变色（铜、黄铜、铁和银比较明显），如果在潮湿空气中，就会使液膜酸化而对铁、铜和镁锈蚀的进程加快。 （3）二氧化硫。
这种废气是空气污染物中对轮眉等金属材料锈蚀影响最大的有害气体。试验表明，空气中二氧化硫的含量与铁、锌、铜等金属的锈蚀速度近似地成正比关系。二氧化硫引起金属材料的锈蚀，主要是因为在钢铁等金属材料表面的水膜中溶解进入二氧化硫而生成亚硫酸，使锈蚀的电化学作用加强。亚硫酸能溶解多种金属表面具有保护作用的氧化膜，使轮眉的金属电化学锈蚀的阴极过程变得更容易;
空气的成分与污染物性质与地区有关，因此按照对金属锈蚀的影响，把空气分为农村大气、工业大气、城市大气与海洋大气。其中农村大气对金属材料的锈蚀影响最小，而工业大气中因含氯化氢、二氧化硫等有害气体较多，对轮眉等金属材料锈蚀的影响最大;沿海城市属于海洋大气，空气中含有氯离子且湿度较大，对金属锈蚀的促进作用也很明显。
综上所述，汽车轮眉防锈的原则就是阻隔金属板接触水与空气，而由于轮眉处的结构是有两层蒙皮一层内衬加一层外皮，真正开始锈蚀的不是两层蒙皮的外面，而是从内侧开始，因为中间夹层的存在，又不可能使其完全密封，所以水分很容易侵入，在氧气和空气中的有害气体的共同作用下，极易产生锈蚀。
所以对于轮眉夹层只喷涂防锈漆，只能在短时期有防锈作用，最好是将夹层金属表面涂覆防锈保护蜡、涂料及保护膜，或采用本文下面的填充发泡胶的方法，来很好的隔绝空气、水分及有害气体的侵蚀，延长汽车的使用年限。
2 轮眉锈蚀修复新工艺
（1）用打磨机打磨轮眉生锈部分，包括锈迹边缘处、起泡处，使其露出金属本色。因轮眉有两层铁皮中间有一个夹层，必须把夹层内外的锈蚀部分都完全去除。如果打磨机无法接触到内夹层，可使用喷嘴周围带有橡胶护套的喷砂器对轮眉夹层内部进行喷砂除锈处理。施工时用喷砂器顶住轮眉锈蚀部分按下按钮开始喷砂除锈，一定要注意控制好时间，只要喷干净露出金属本色就好，不要喷太久，防止喷砂时间过长造成金属表面凹凸不平。
（2）用喷枪或毛刷将锈蚀转化剂涂抹在打磨后的金属表面，防止再次生锈。对于腐蚀严重的轮眉打磨后会有一个明显的打洞，用平整的厚纸板把车架底部固定出一个平面再用发泡胶在轮眉夹层和外围涂满泡沫。完成后，侧面也要用厚纸板贴住固定。等待8h之后发泡胶完全固化就可以用锯刀将厚纸板连同多余的发泡胶一并除去，之后把准备好的填充料和一少部分固化剂充分混合，涂抹在发泡胶修补过的部位，将发泡胶完全覆盖，待固化后用80目的打磨轮对修补过的轮眉表面进行打磨，使修补处同原车身达到相同的平整度。
（3）使用清洁剂擦拭干净经打磨后的轮眉表面，然后喷上与原车漆相同颜色的面漆，等待30min之后使用500目砂纸再次打磨上色即可。
3 结语
本文针对汽车轮眉锈蚀的机理进行分析研究，采用发泡胶作为基材完全隔绝了空气和水份以及其他有害氣体的侵蚀，解决了用传统轮眉修复工艺修复后不彻底，使用时间短，很快会再次生锈的问题。
参考文献
[1] 王锡春，杨必暖，林鸣玉.最新汽车涂装及技术[M].北京：机械工业出版社，1997（12）.
[2] 林玉珍，杨德钧.腐蚀和腐蚀控制原理[M].北京：中国石化出版社， 2007.
[3] 黄虎.现代汽车维修[M].上海：上海交通大学出版社，2001.
[4] 钟庆东.宝钢汽车用钢板易锈蚀原因及对策研究[D].中国科学院研究生院（上海冶金研究所），1999.