陸郁

（珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070）

1 引言

空調(diào)器在海邊地區(qū)、工業(yè)污染嚴(yán)重地區(qū)使用，空氣中的鹽分粒子或雜質(zhì)溶于金屬表面液膜時(shí)，這層液膜就變成了腐蝕性電解質(zhì)，加速金屬的腐蝕?？照{(diào)器腐蝕生銹，除外觀不良外，還會(huì)影響產(chǎn)品的關(guān)鍵使用性能。目前在我國(guó)暫無相關(guān)針對(duì)空調(diào)器產(chǎn)品的耐鹽害標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)內(nèi)銷售的空調(diào)產(chǎn)品表面耐鹽害處理普遍按照不同企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，在不同環(huán)境下使用的空調(diào)都是采取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的空調(diào)器在惡劣環(huán)境下使用，在正常使用時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕及影響產(chǎn)品使用的一系列問題，會(huì)嚴(yán)重影響用戶的使用感受和資源浪費(fèi)。因此，針對(duì)惡劣環(huán)境的地區(qū)使用的空調(diào)，需要對(duì)空調(diào)器進(jìn)行差異化處理，即耐重鹽害處理，以適應(yīng)在惡劣環(huán)境的使用要求。

2 耐重鹽害試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

針對(duì)耐重鹽害試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的研究，參考在業(yè)界有此方面經(jīng)驗(yàn)的日本島國(guó)的相關(guān)資料，日本的地理環(huán)境位置深受海洋大氣環(huán)境對(duì)金屬腐蝕的影響，對(duì)金屬表面的耐重鹽害處理已有成熟的處理經(jīng)驗(yàn)。針對(duì)空調(diào)器產(chǎn)品，日本冷凍空調(diào)工業(yè)會(huì)有專門標(biāo)準(zhǔn)JRA 9002-1991（空調(diào)器的耐鹽害試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)） 進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定，本文耐重鹽害試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)在參考其標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合十多年全球用戶經(jīng)驗(yàn)和近年來中國(guó)的環(huán)境污染對(duì)家電耐蝕提出的要求，進(jìn)一步細(xì)化深入分析，更為全面的提出了耐重鹽害 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 耐鹽害與耐重鹽害分類

耐鹽害分耐鹽害、耐重鹽害兩種規(guī)格，兩者是根據(jù)安裝場(chǎng)所、安裝距離基準(zhǔn)、安裝環(huán)境進(jìn)行分類。

如圖1所示，耐鹽害規(guī)格指安裝在不正面遭遇海風(fēng)吹襲，但仍處于海風(fēng)環(huán)境之類場(chǎng)所的空調(diào)種類；耐重鹽害規(guī)格指安裝在受海風(fēng)吹襲影響的場(chǎng)所的空調(diào)規(guī)格，但含有鹽分的水不直接淋在空調(diào)上。

2.2 適用場(chǎng)所

由于空調(diào)器安裝場(chǎng)所隨著使用環(huán)境的變化而變化，按照標(biāo)準(zhǔn)耐鹽害處理后的空調(diào)器已經(jīng)不能滿足多方面使用場(chǎng)所的要求，需要根據(jù)使用場(chǎng)所的不同相應(yīng)提高耐鹽害性。在以下6類安裝場(chǎng)所需要參照耐鹽害標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理：

表1 耐鹽害評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表2 耐鹽害實(shí)驗(yàn)實(shí)地調(diào)研選址

(1)接鄰海岸線，易受鹽害的場(chǎng)所；

(2)在海岸線的工業(yè)地帶，易受鹽害或煙害（煙霧廢氣）的場(chǎng)所；

(3)不在工業(yè)地帶但易受垃圾焚燒爐等煙害的場(chǎng)所；

(4)在交通阻塞地區(qū)易受汽車尾氣影響的場(chǎng)所；

(5)溫泉地帶硫化氣體多的場(chǎng)所；

(6)吸入燃燒器排氣的場(chǎng)所。

2.3 耐鹽害評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了主要以耐鹽害及裝飾為目的，在構(gòu)成安裝于室外的空調(diào)器外廊零部件之金屬材料上進(jìn)行涂裝的零部件涂膜試驗(yàn)方法。也可以適用外殼以外的零部件（例如，壓縮機(jī)、壓力容器、螺釘件、使用了鍍鋅鋼板的零部件、鋁件、樹脂零部件、橡膠零部件）。耐鹽害評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考慮各公司針對(duì)耐鹽害進(jìn)行的評(píng)價(jià)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)時(shí)間等，規(guī)定如表1所示。

2.4 實(shí)驗(yàn)案例

根據(jù)耐重鹽害檢驗(yàn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目組特地選取了3種有代表性重鹽害實(shí)地調(diào)研環(huán)境，如表2所示。

以下舉其中一例進(jìn)行分析：

對(duì)改進(jìn)后的防鹽害整機(jī)，安排其中十?dāng)?shù)臺(tái)樣機(jī)分別送往海島、核電站、江海交匯地區(qū)、海岸線進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)地運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。

海島樣機(jī)安裝地點(diǎn)為一沿海建筑工地，工地上為自主發(fā)電，所以電能充足，夏季空調(diào)基本上也是24h不關(guān)機(jī)，其中兩臺(tái)安裝點(diǎn)離海邊約500米，其中一臺(tái)安裝點(diǎn)離海邊約100m。

據(jù)實(shí)地跟蹤調(diào)研，對(duì)在實(shí)地驗(yàn)證環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)2周年的樣機(jī)各零部件拍攝樣圖及分析如下：

如圖2～圖6觀測(cè)，樣機(jī)電機(jī)端蓋及電機(jī)軸未見腐蝕。鋁箔未見腐蝕，用手摩擦親水膜表面也未見老化“掉屑”現(xiàn)象。

從多臺(tái)樣機(jī)的外觀看，幾乎沒有任何腐蝕的跡象，各鈑金件內(nèi)外側(cè)的色澤都基本保持本色，僅底盤上積有部分沉積的殘?jiān)头e水。

圖7和圖8的壓縮機(jī)圖片上看，整體耐腐蝕情況較理想，在最容易出現(xiàn)腐蝕的壓縮機(jī)底部焊縫處，均未發(fā)現(xiàn)腐蝕。圖9的樣機(jī)緊固件上，大部分螺釘、螺母未見明顯腐蝕，色澤依然較光亮。

結(jié)論：

依據(jù)該實(shí)地調(diào)查，從樣機(jī)的使用環(huán)境看具有如下特點(diǎn)：

(1)整機(jī)環(huán)境離海邊較近；

(2)整機(jī)完全暴露在空氣中，被風(fēng)吹日曬雨淋等惡劣環(huán)境包圍；

(3)整機(jī)運(yùn)行使用時(shí)間較長(zhǎng)，該工地為自身發(fā)電，空調(diào)基本上是不停機(jī)。

在此環(huán)境特點(diǎn)下，整體顯示抗腐蝕性能較強(qiáng)。

通過歷時(shí)10年之久的對(duì)江海交匯地區(qū)、海島、某核電站附近的耐重鹽害處理的實(shí)地研究，進(jìn)一步加深了對(duì)耐重鹽害處理在空調(diào)器中的應(yīng)用的研究，以下對(duì)空調(diào)器各零部件耐重鹽害的處理方法進(jìn)行詳細(xì)分析。

3 空調(diào)器各零部件耐重鹽害處理方法

空調(diào)器耐重鹽害處理，主要是對(duì)與大氣接觸的零部件進(jìn)行耐鹽害處理，包括采取新涂料、新材料、新的生產(chǎn)工藝等方法進(jìn)行處理。具體處理方法根據(jù)各零部件的現(xiàn)有生產(chǎn)工藝方法進(jìn)行，考慮耐重鹽害處理方法是否符合可操作性、安全性、便利性等因素，確定不同零部件最終的處理方法，保證達(dá)到耐重鹽害評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

以下對(duì)各零部件所采用的耐重鹽害處理方法進(jìn)行分析。

3.1 鈑材及涂料

空調(diào)器使用的鈑材按現(xiàn)用材料表面鍍層工藝分電鍍鋅板、熱鍍鋅板、合金化板（鋅鐵、鋅鋁合金）等；按材料鍍層表面處理工藝分：涂油板、涂油+鈍化板、涂油+磷化板等?？照{(diào)器金屬外觀表面，主要采取噴涂實(shí)現(xiàn)耐鹽害，在標(biāo)準(zhǔn)品的空調(diào)器中一般只對(duì)外觀的鈑材進(jìn)行噴涂，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)使用的鈑材則不噴涂。

空調(diào)器要適合在鹽害地區(qū)使用，必須對(duì)鈑材的涂料及噴涂位置進(jìn)行改進(jìn)，以符合耐重鹽害標(biāo)準(zhǔn)要求，具體有以下幾點(diǎn)改進(jìn)：

(1)選擇既達(dá)到耐重鹽害標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)，又符合物美價(jià)廉原則的耐重鹽害涂料產(chǎn)品；

(2)除部分零部件（如冷凝器邊板）由于后道工序影響無法噴涂需要作其他處理外，空調(diào)器內(nèi)未噴涂的鈑材進(jìn)行耐重鹽害噴涂處理；

(3)空調(diào)器內(nèi)部未噴涂的鈑材使用耐腐能力相對(duì)較好的鈑材，采取耐重鹽害品質(zhì)涂料噴涂；

為降低成本，對(duì)一些鹽害不是太大的地區(qū)也可使用耐腐能力相對(duì)降低的鈑材+適當(dāng)?shù)母綦x防護(hù)處理，如采用涂油熱鍍鋅板等。

表3 涂膜性能的技術(shù)指標(biāo)區(qū)別對(duì)比

表4 某款重鹽害涂料實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

耐重鹽害涂料與普通涂料對(duì)比見表3，有以下特點(diǎn)：

(1)粉末粒度要求更嚴(yán)格，細(xì)粉及粗粉的比例降低；

(2)粉末粒度正態(tài)分布中均值范圍變窄，一致性較好；

(3)粉末屬于高溫粉末，固化溫度相對(duì)升高，固化時(shí)間可相對(duì)縮短；

(4)涂膜耐中性鹽霧、耐溫?zé)嵝阅堋⒛秃蛐阅軙r(shí)間更長(zhǎng)，符合耐鹽害規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。

使用某款重鹽害涂料噴涂的試板經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，符合耐重鹽害指標(biāo)要求，具體如表4和圖10。

3.2 壓縮機(jī)表面

壓縮機(jī)外表面一般采取水性浸漆、電泳漆進(jìn)行表面處理，電泳漆處理的耐鹽害效果優(yōu)于水性浸漆處理，在同等標(biāo)準(zhǔn)中性鹽霧實(shí)驗(yàn)中，水性浸漆處理耐鹽霧時(shí)間是電泳漆處理的3/5，但電泳漆處理的固化溫度高于水性浸漆處理，目前壓縮行業(yè)使用較多的電泳漆處理工藝。

目前壓縮機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)品的水性浸漆、電泳漆平均厚度是18-20μ，要提高壓縮機(jī)表面的耐鹽害能力，最簡(jiǎn)單直接的方法是增加涂膜厚度方法實(shí)現(xiàn)，目前壓縮機(jī)行業(yè)普遍使用電泳漆處理工藝，以下分別就電泳漆處理改進(jìn)進(jìn)行詳細(xì)說明。

電泳涂裝是一個(gè)很復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，一般認(rèn)為至少有電解、電泳、電沉積、電滲這四種作用同時(shí)發(fā)生。電泳涂裝工藝條件包括以下四個(gè)方面13個(gè)條件：

(1)槽液的組成方面：固體份、灰份、MEO和有機(jī)溶劑含量；

(2)電泳條件方面：槽液溫度、泳涂電壓、泳涂時(shí)間；

(3)槽液特性方面：PH值、電導(dǎo)率；

(4)電泳特性方面：庫化效率、最大電流值、膜厚和泳透力。

其中，泳涂電壓和時(shí)間、槽液固體份、溫度、PH值和電導(dǎo)率是現(xiàn)場(chǎng)控制管理的主要項(xiàng)目。要增加電泳涂裝厚度關(guān)鍵是控制好槽液電導(dǎo)率及泳涂電壓兩個(gè)參數(shù)，隨著槽液電導(dǎo)率地增高，膜厚也相對(duì)增厚；泳涂電壓增高，電沉積速度提高，漆膜增厚，但電壓過高，電解反應(yīng)加劇，氣泡增多，電泳漆膜厚且粗糙有針孔、烘干后有桔皮現(xiàn)象。因此，需要保證涂膜質(zhì)量前提下，合理調(diào)整泳涂工藝參數(shù)，使涂膜厚度增加到要求值。

電泳涂膜厚并非越厚越好，需要根據(jù)涂料本身的特性、生產(chǎn)線現(xiàn)有工藝情況及經(jīng)濟(jì)性考慮，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，將壓縮機(jī)表面電泳涂膜厚度由原來的厚度適度增加到一個(gè)經(jīng)濟(jì)且合理的厚度范圍。

某款壓縮機(jī)表面增加電泳漆厚度后，進(jìn)行鹽霧實(shí)驗(yàn)。其中，1000h實(shí)驗(yàn)情況見圖11，最后經(jīng)過1518h中性鹽霧實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到耐重鹽害標(biāo)準(zhǔn)，說明壓縮機(jī)表面處理通過增加電泳漆厚度提高耐鹽害能力的方法是可行的。

3.3 緊固件類

螺栓、螺釘、螺柱和螺母等緊固件基體材料主要有滲碳鋼和不銹鋼兩大類，主要使用滲碳鋼材料，不銹鋼材料緊固件表面硬度偏低，具有無磁性（或弱磁性）的特點(diǎn)，故不宜用于固定連接金屬材質(zhì)的零件（特別是不銹鋼材質(zhì)的零件）和用于整機(jī)內(nèi)部零件的固定(特別是電器盒內(nèi)部元器件的固定，易留下安全隱患)。

如表5所示，螺栓、螺釘、螺柱和螺母等緊固件表面處理主要有電鍍鋅（彩鋅、白鋅、黑鋅）、鋅鋁合金（有鉻）、鋅鋁合金（無鉻）、鋅鋁合金（久美特）、鋅鎳合金等。表面為電鍍鋅處理的螺釘一般適用于耐鹽害要求不高的零、部件的聯(lián)接，對(duì)于耐鹽害性能要求較高的零、部件的聯(lián)接，推薦選用鋅鋁合金（久美特）、鋅鎳合金等較高耐鹽害性能的緊固件。

螺釘采取久美特、電鍍鋅、電鍍鋅+淡金水表面處理進(jìn)行1000h鹽霧實(shí)驗(yàn)對(duì)比，結(jié)果顯示久美特處理的螺釘1000h未生紅銹，符合耐重鹽害標(biāo)準(zhǔn)要求，電鍍鋅處理的螺釘生銹嚴(yán)重。見圖12。

3.4 鋁箔類

空調(diào)器的熱交換器使用的鋁箔分非親水鋁箔及親水鋁箔，非親水鋁箔是由各鋁基材軋制而成的鋁箔，簡(jiǎn)稱素箔，親水鋁箔利用物理、化學(xué)方法在素箔表面涂覆一層穩(wěn)定的高親水性膜，使親水鋁箔上的冷凝水由珠狀被吸附為膜狀。

鋁箔的合金成份包含鋁、硅、鐵、銅、錳、鉻、鋅、鈦、鎂，其中鋁的化學(xué)成份占99%以上，其余是微量金屬成份。雖然鋁以耐氧化著稱，具有良好的防腐效果，素箔能滿足耐一般鹽害的標(biāo)準(zhǔn)；但親水鋁箔的涂層即起到將冷凝水由珠狀吸附為膜狀，避免水份凍結(jié)結(jié)霜的重要作用，又有良好的隔離作用。因此，鹽害地區(qū)的空調(diào)器，熱交換器使用親水鋁箔涂層需要由普通親水鋁箔更換為高耐腐親水鋁箔，以滿足耐重鹽害標(biāo)準(zhǔn)要求。

親水涂層分類與構(gòu)成見表6。

普通親水鋁箔與高耐腐鋁箔技術(shù)要求區(qū)別見表7。

3.5 電機(jī)類

空調(diào)器用電機(jī)裸露在外的是端蓋及電機(jī)軸，端蓋使用材料的是鍍鋅板，電機(jī)軸使用的材料一般是45#鋼，這兩種材料都不能滿足耐重鹽害要求，需要分別進(jìn)行耐鹽害處理。

端蓋是聯(lián)接轉(zhuǎn)子和機(jī)座的結(jié)構(gòu)零件，它既對(duì)電機(jī)內(nèi)部起保護(hù)又通過安放在端蓋內(nèi)的軸承來保證定子與轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置。根據(jù)電機(jī)的加工流程，在組裝電機(jī)時(shí)未出現(xiàn)可能損壞端蓋涂層的工序，對(duì)端蓋采取噴涂耐鹽害涂料進(jìn)行防腐。

主要不銹鋼耐腐性能見表8。電機(jī)軸采取使用更換不銹鋼的材料進(jìn)行耐鹽害處理，選擇的不銹鋼材料根據(jù)腐蝕介質(zhì)的特性，如化學(xué)制品和其濃度、大氣狀態(tài)、溫度、時(shí)間，因耐鹽害空調(diào)主要用在海邊地區(qū)，含有氯離子引起的局部腐蝕，首選使用316型不銹鋼。316型不銹鋼比304型含有稍多的鎳，并含有2%-3%的鉬，耐蝕性比304型好，特點(diǎn)在傾向于引起點(diǎn)腐蝕的氯化物介質(zhì)中。

耐鹽害處理的電機(jī)及標(biāo)準(zhǔn)品電機(jī)進(jìn)行1000h鹽霧實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)完畢的樣品在常溫下放置8.h后，檢查樣品的腐蝕情況及檢測(cè)絕緣耐壓、絕緣電阻，顯示按上述的耐重鹽害處理的電機(jī)符合相關(guān)耐重鹽害標(biāo)準(zhǔn)要求及電氣安全要求。見表9

表5 緊固件表面覆膜處理分類

表6 親水涂層分類與構(gòu)成

表7 普通親水鋁箔與高耐腐鋁箔技術(shù)要求

表8 主要不銹鋼主要用途與耐腐性能

表9 耐鹽害電機(jī)與普通電機(jī)1000H鹽霧實(shí)驗(yàn)對(duì)比情況

3.6 邊板類

空調(diào)器的熱交換器的邊板使用的是熱鍍鋅板，不能滿足耐重鹽害的標(biāo)準(zhǔn)要求，按照熱交換器加工工藝流程（見圖13），經(jīng)過脹管后的工序需要焊接小彎頭，焊槍火焰會(huì)灼燒到邊板，若對(duì)邊板采取噴涂耐鹽害涂料會(huì)燃燒噴涂層，因此邊板類不能采取噴涂工藝實(shí)現(xiàn)耐鹽害，需要從其他途徑實(shí)現(xiàn)。

熱交換器的邊板不能使用噴涂進(jìn)行耐鹽害處理，選擇耐重鹽害能力更好的鍍鋁鋅板作為邊板。鍍鋁鋅鋼板表面呈特有的光滑、平坦和華麗的星花，基色為銀白色。特殊的鍍層結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)良的耐腐蝕性，耐熱性很好，可用于315℃的高溫環(huán)境；鍍層與漆膜的附著力好，具有良好的加工性能，可以進(jìn)行沖壓、剪切、焊接等。鍍層成份按重量比率分別由55%的鋁和43.4%的鋅，1.6%的硅組成。55%鋁鋅合金鍍層的鍍鋁鋅鋼板當(dāng)雙面暴露于同樣的環(huán)境時(shí)與相同厚度的鍍鋅鋼板相比具有更優(yōu)越的耐腐蝕性。

經(jīng)對(duì)邊板采取鍍鋁鋅板及熱鍍鋅板進(jìn)行1000h中性鹽霧實(shí)驗(yàn)，如圖14顯示鍍鋁鋅板出現(xiàn)白銹，未出現(xiàn)紅銹，而熱鍍鋅板整塊板已經(jīng)出現(xiàn)紅銹，鍍鋁鋅板具有優(yōu)越的耐腐蝕性。

4 耐鹽害處理注意事項(xiàng)

耐鹽害空調(diào)能比普通空調(diào)具有更可靠的耐鹽害效果，但針對(duì)生銹的措施未必充分，為保證耐鹽害效果，在安裝或維修時(shí)注意以下事項(xiàng)。

（1）應(yīng)安裝在盡力避開直接暴露于海水飛沫及海風(fēng)之類場(chǎng)所（避免安裝于波浪飛沫等直接作用的場(chǎng)所）。

（2）應(yīng)考慮讓吸附在外部面板上的海鹽粒子由雨水沖刷干凈（例如，室外機(jī)上不要裝遮陽蓬等）。

（3）因?yàn)槭彝鈾C(jī)底板內(nèi)積水會(huì)明顯加快腐蝕作用，所以應(yīng)注意排水坡度等，以免破壞底板內(nèi)的排水性。

（4）安裝在海岸地帶的產(chǎn)品應(yīng)定期用水沖洗，以除去粘附的鹽分等。

（5）安裝、維修等造成的涂層傷痕應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。

（6）應(yīng)定期檢查機(jī)器的狀態(tài)（視需要實(shí)施再次防銹處理或更換零部件等）。

（7）應(yīng)確保基礎(chǔ)部分的排水性。

5 結(jié)束語

空調(diào)器耐重鹽害處理方法多種多樣，需要根據(jù)耐重鹽害空調(diào)的使用環(huán)境變化、現(xiàn)有生產(chǎn)工藝水平、耐重鹽害處理成本進(jìn)行綜合考慮，選擇合適的處理方法。同時(shí)，在需要注意規(guī)范安裝，平時(shí)注意維護(hù)保養(yǎng)，延長(zhǎng)空調(diào)器在惡劣環(huán)境的使用壽命。

[1]日本冷凍空調(diào)工業(yè)會(huì).JRA 9002 空調(diào)器耐鹽害試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn).1997

[2]龐啟財(cái).防腐蝕涂料涂裝和質(zhì)量控制.2003

[3]張絲雨.最新金屬材料牌號(hào)、性能、用途及中外牌號(hào)對(duì)照速用速查實(shí)用手冊(cè).2005