楊時永

摘要：當前，我國汽車保有量在急劇增加。鍍鋅鋼板已經(jīng)在汽車的車身以及零件上廣泛應用，也大大提高了汽車的耐腐蝕性，延長了汽車使用壽命。本文將對鍍鋅鋼板車身在前處理電泳線生產時產生的電泳漆膜缺陷及防治措施進行分析，以供參考。

關鍵詞：鍍鋅鋼板;腐蝕;條紋;針孔

1.前言

當前，汽車行業(yè)快速發(fā)展，汽車已經(jīng)成為人們生活出行的重要交通工具。人們對汽車的耐腐蝕性和耐久性也更加關注，鍍鋅鋼板能夠很好滿足這個要求，在汽車制造中廣泛應用。鋅作為一種較活潑金屬，其標準電極電位負于鐵，鍍于普通鋼鐵表面具有犧牲陽極保護陰極的作用，從而可以延長普通鋼材在水或潮濕空氣中的使用壽命。在自然條件下，鋅的腐蝕速率通常只有普通鋼鐵的1/100～1/10，一張雙面鍍鋅（10μm/10μm）的汽車鋼板在沒有其他防護的情況下一般可以五年不產生銹蝕，這比普通鋼板的使用壽命長幾倍甚至幾十倍，大大提高了車身的耐腐蝕性能。鍍鋅板主要有熱浸鍍鋅板（GI）、電鍍鋅板（EGI）、合金化熱鍍鋅板（GA）、鋅鎳合金板（EGA）等。鍍鋅技術也已由最初單一的熱鍍鋅技術發(fā)展為二元、三元甚至多元鋅合金鍍層技術，鍍層的厚度在逐漸減少，耐腐蝕性能卻在不斷地得到提高。

近年來，我公司某生產線部分車型部件也切換成鍍鋅鋼板，切換后的鍍鋅鋼板在涂裝過程中電泳漆膜出現(xiàn)了一些缺陷，其中主要為鍍鋅層腐蝕印、電泳條紋及針孔等。缺陷問題均屬于批量性質，大大加重了電泳打磨作業(yè)力度，且對后工序治療控制甚至后期防腐性均有較大的負面影響。針對出現(xiàn)的質量問題，需要對鍍鋅板相關生產工藝進行優(yōu)化改進，因該生產線同車型或不同車型間使用冷軋鋼和鍍鋅板混線生產，故優(yōu)化工藝時需滿足該兩種材料的生產要求。

2.鍍鋅鋼板使用情況

近年來，公司對新產品車型部分鈑金件由冷軋鋼板切換為鍍鋅板鋼板，切換部位主要為發(fā)蓋內外板、五門內外板、側圍外板及A柱、B柱加強板。其中鍍鋅板部分車型使用熱鍍鋅板，鍍鋅層膜厚約8um;部分車型使用電鍍鋅預磷化板，鍍鋅層及磷化層總膜厚約5um。

3.涂裝前處理電泳工藝簡介

3.1前處理工藝流程

白車身→手工預清理→洪流預清洗→預脫脂→脫脂→水洗一→水洗二→表調→磷化→水洗三→水洗四→純水一→純水二。

前處理工藝主要控制脫脂總堿、脫脂PH、脫脂槽液溫度、磷化總酸度、磷化游離酸度、磷化促進劑及磷化槽液溫度等參數(shù)。

3.2電泳工藝流程

陰極電泳→UF1→UF2→UF3→純水一→純水二→電泳烘干。

電泳工藝主要控制電泳PH、電泳固體份、電泳灰分、電泳電導率、電泳電壓、電泳槽液溫度、電泳烘干溫度等參數(shù)。

4.鍍鋅板腐蝕缺陷分析與預防

采用鍍鋅板車型在生產過程中，發(fā)現(xiàn)電泳漆膜上有密集的芝麻大小的斑點，手感不明顯但面漆無法遮蓋。缺陷主要集中在發(fā)蓋外板、側面腰線以上部位。臨時措施是砂紙打磨，確保斑點消除。

4.1鍍鋅板腐蝕分析

取缺陷樣件對電泳層進行脫膜處理后，用掃描電鏡對其表面進行形貌觀察及成分分析，如圖1、圖2、圖3、表一。

結果顯示，鍍鋅板電泳缺陷對應區(qū)域的磷化膜結晶不清晰，局部出現(xiàn)密集的鋅層點狀銹蝕現(xiàn)象，可推測前處理脫脂工藝過程對鋅層產生了銹蝕現(xiàn)象。

4.2脫脂劑的選擇及其PH值的確定

脫脂劑的PH值是脫脂槽液的一項重要參數(shù)，PH值過低時容易造成車身脫脂不干凈，PH值過高時則會加劇脫脂液與鍍鋅層的反應加重腐蝕。生產線上用脫脂劑型號GCS5176，該脫脂劑含堿量較高，其PH值相對較高，非常適合含油量較高的冷軋鋼板的清洗，但該脫脂劑對鍍鋅板有較大的腐蝕作用。為此在保證脫脂能力的情況下，需更改對鍍鋅層腐蝕較為溫和的脫脂劑（型號GC10037/2），并驗證其不同PH值對脫脂效果及鍍鋅層腐蝕量的影響，制定PH值工藝控制范圍為10.5～11.5，如表二。

4.3結論

選擇對鍍鋅板材腐蝕量較小的脫脂劑，其槽液PH值的波動對鍍鋅板的腐蝕量影響較小。另外，為滿足清洗含油量較高的冷軋鋼零件，在適當提高脫脂PH值的情況下，可適當增加脫脂槽內表面活性劑的投放比例或提高槽液溫度。

5.電鍍鋅預磷化板電泳條紋缺陷分析與預防

采用電鍍鋅預磷化板車型在生產過程中，發(fā)現(xiàn)電泳漆膜上有長條印電泳痕，手感不明顯但面漆無法遮蓋。缺陷出現(xiàn)位置較為分散，但均在各電鍍鋅預磷化板部件上。臨時措施是砂紙打磨，確保條紋消除。

5.1油石印分析

分析車身零部件油石印條紋，在已用油石打磨檢查過的零部件上用320#以上砂紙進行預處理。油石印不做處理或處理不徹底，則會出現(xiàn)電泳條紋，油石印被打磨處理干凈后，不會出現(xiàn)電泳條紋，如圖4。

4.2改性納米SiO2復合磷化液配置及晶態(tài)磷化工藝

①改性納米SiO2復合磷化液配置

在配置改性納米SiO2復合磷化液的時候，SiO2先采用硅烷乙烯及三乙氧基

5.2結論

油石在檢查鈑金凹凸時留下的印跡，在冷軋鋼及普通熱鍍鋅板上對電泳漆膜無影響，但在電鍍鋅預磷化板上則會出現(xiàn)明顯的電泳條紋。故在檢查預磷化板時需要用320#或以上砂紙對右石印跡進行徹底打磨處理干凈，或取消油石檢查而直接用砂紙等其它方法打磨檢查鈑金凹凸。

6.鍍鋅板針孔缺陷分析與預防

鍍鋅板在切換過程中另一主要問題是電泳針孔，切換前該生產線基本未出現(xiàn)過電泳針孔，且切換后出現(xiàn)針孔部位均在鍍鋅板部件上，冷軋鋼區(qū)域無此問題。

6.1針孔形成分析

鋅比鐵活潑，導電性優(yōu)于鐵，在相同電壓下電泳上膜效率更高。這也導致鍍鋅板的擊穿電壓比冷軋鋼的低，一般鍍鋅板擊穿電壓小于300V，而冷軋鋼的擊穿電壓不小于350V。該生產線切換鍍鋅板前電泳電泳工藝設定值為：一段250V，二段330V，三段340V。要把針孔控制下來，必須把電壓下調，但如果全部電壓下調到擊穿電壓即300V以下，則電泳膜厚無法達到工藝要求。為此，可降低一

段即低壓段電壓并適當把低壓區(qū)延長到二段電壓（如表三），讓剛入槽通電反應時降低反應速率，等低壓段上膜后板材表面電阻增加，后面高壓端反應則相應減弱，可有效解決針孔問題。

6.2結論

通過降低低壓段電壓并適當延長低壓段時間，使鍍鋅板上膜后增加其表面電阻，從而降低高壓段反應激烈程度，可有效抑制針孔的產生。

7.結束語

本文通過對某生產線部分車型部分車身板材由冷軋鋼切換為熱鍍鋅板和電鍍鋅預磷化板的過程中，鍍鋅板表面電泳漆膜出現(xiàn)鍍鋅層腐蝕、電泳條紋及電泳針孔等主要缺陷進行分析，結合鍍鋅板及冷軋鋼的性能特點，得出該生產線前處理電泳工藝關鍵參數(shù)控制要求，以及鍍鋅預磷化板鈑金凹凸檢查方法控制要求，對鍍鋅板電泳漆膜問題的防治得到明顯改善，大大降低缺陷打磨勞動力，提升漆膜質量。

參考文獻

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