在室外暴露条件下，电泳漆技术的耐候性较差，但在室外屏蔽条件下，电泳漆技术的防腐性能较好，可广泛应用于未暴露的汽车金属部件，如汽车底盘系统部件。在室外暴晒条件下，该喷塑工艺具有良好的耐候性和耐腐蚀性，可广泛应用于汽车车身外露部分，如雨刮臂。

通常，除了偶然的交通事故或部分零部件磨损外，汽车腐蚀是汽车损坏和报废的常见而重要的原因[1-2]，不仅直接影响汽车质量和使用寿命，还会导致环境污染和交通事故，给社会经济发展造成大损失[2-4]。随着市场竞争的激烈和消费者质量意识的不断提高，腐蚀已成为影响企业形象、产品质量、产品成本、市场表现和用户感受的突出因素。阴极电泳漆自20世纪70年代研制成功以来，以其高渗透性和优异的耐蚀性得到了广泛的认可，并取代原有的阳极电泳技术在汽车行业得到了广泛的推广和应用[5]。80年代后，作为后起之秀[6]，注塑技术迅速进入汽车行业，并广泛应用于汽车零部件。电泳漆技术和喷塑技术是目前汽车金属零件应用广泛的表面防腐方法，具有经济、环保、耐腐蚀性强等特点。盐雾试验可达720 h以上，汽车腐蚀的原因复杂多变，主要影响因素是汽车所处自然环境中的大气腐蚀，包括太阳辐射、温度、湿度、降水等主要环境因素[7-9]。本文在五种自然环境条件下对汽车零部件的电泳漆和喷塑工艺进行了腐蚀试验。该方法是评价汽车金属部件在自然环境条件下的环境适应性和可靠性的重要手段。能够真实反映汽车金属零件的腐蚀状况，积累我国典型自然环境下汽车金属零件电泳漆和喷塑工艺的腐蚀性能数据，为汽车金属零件在自然环境下的电泳漆和喷塑工艺的耐蚀性提供可靠的设计依据。

一、测试
1.实验环境依托中国兵器工业第五十九研究所国防科技工业自然环境实验研究中心，在江津[10]、拉萨[11]、漠河[12]、敦煌[13]、万宁[14]五个典型自然环境实验站进行试验。

2.测试零件和防腐技术。

3.试验方法以零部件的实际使用环境为基础，要考虑了对比研究试验。对测试样品进行室外暴露测试和室外遮光测试。

①室外暴露试验。稳定杆、转向节和刮水器臂应用于室外暴露试验。用金属丝和塑料垫片将样品固定在试验架上，样品不得接触试验架的金属部分或相互接触，以保证样品的腐蚀不受其他金属的影响。

②室外遮蔽试验

副车架进行室外遮蔽试验，模拟实际使用环境。将副车架水平放置在离地面约20cm的四根柱子上，同时用支架或支撑杆扣住包装木箱，包装木箱顶部离地面约70cm。用2m×2m防雨篷布覆盖(篷布下端离地约20cm，相当于汽车底盘高度)。样品四周通风，可以偶尔接触雨水和阳光，篷布底部固定，防止滑落。

4.测试和检测方法

自然环境试验条件满足GB/T 9276-1996《涂料自然气候暴露试验方法》，总试验时间为12个月。按照GB/T 1766-2008《色漆和清漆老化分级方法》对涂层(电泳漆、喷塑)进行外观检测。采用日本电子株式会社的JSM-6700F扫描电子显微镜(SEM)对经过12个月自然环境腐蚀试验后的电泳漆涂层表面微观形貌进行了检测。



二、结果和分析
1.稳定杆(电泳漆)——各种自然环境试验站腐蚀试验后，稳定杆在户外暴露试验中的外观变化。

从稳定杆的外观变化来看，各种环境试验站稳定杆表面的电泳漆主要老化现象是粉化、失光、变色。老化程度:万宁>拉萨、敦煌>漠河>江津。结合各环境试验站的环境因素分析，认为温度、湿度和太阳辐射强度是造成稳定杆表面电泳漆老化，导致其表面出现变色、粉化现象的主要因素。

2.转向节(电泳漆)-户外暴露

从转向节外观变化来看，各环境试验站转向节表面电泳漆的主要老化现象是失泽、粉化和少量锈斑。转向节防腐工艺和稳定杆一样，都是电泳漆，老化原因一样，外观变化规律也差不多。但经过相同时间的暴晒，转向节和稳定杆的电泳漆工艺老化程度有所不同，江津、漠河、万宁环境站转向节出现少量锈斑，主要是零件材质、形状和环境试验站环境因素造成的。转向节材质为铸铁，表面粗糙，有大量砂眼、气孔等铸造缺陷，表面的电泳漆防腐性能比稳定杆差。随着暴露时间的延长，由于平均湿度、总降水量、雨水pH值等主要因素，转向节边缘、轴承安装处、边角等薄弱部位优先被腐蚀，出现少量锈斑。此外，转向节的形状比稳定杆更复杂，在自然暴露过程中，腐蚀介质、水分等更容易停留在其表面，加剧其腐蚀或老化。

3.副车架(电泳漆)-室外遮蔽

从外观变化来看，在室外遮挡条件下，拉萨、漠河、敦煌火车站副车架表面的电泳漆无显眼变化，万宁、江津站仅焊缝薄弱处出现轻微腐蚀。分析认为，平均温度、平均湿度、总降水量和雨水pH值是导致万宁站和江津站副车架轻度腐蚀的主要因素。结合稳定杆外观变化可以看出，电泳漆工艺在室外暴晒条件下耐候性较差，容易老化。但在室外屏蔽条件下，电泳漆的防腐性能更好。

阴极电泳漆具有以下特点:自动化程度高、膜厚均匀、溶剂含量低、内腔保护好、漆膜耐水性好、附着力好、油漆利用率高(95%以上)。所以目前主机厂的大部分汽车金属部件，尤其是底盘部件，如稳定杆、转向节、摆臂、副车架、发动机支架、后轮轴、减震器、支架(看不到)另外，几乎所有的汽车车身都采用了阴极电泳漆防腐技术。

4.刮水器臂(塑料喷涂)-室外暴露

从雨刮臂的外观变化来看，雨刮臂表面的喷塑工艺在拉萨和万宁环境站仅出现轻微变色、失光、粉化现象，老化程度并没有随着暴露时间的延长而发生显眼变化。江津、漠河、敦煌火车站暴露在外的雨刮臂表面在12个月的测试中无显眼变化。结果表明，雨刮臂表面喷塑工艺具有良好的耐候性和耐腐蚀性。

基于喷塑工艺良好的耐候性，喷塑工艺广泛应用于汽车车身外露部分，如雨刮臂、雨刮刷、滑槽、保险杠、行李架、后视镜支架等。与电泳漆工艺相比，喷塑工艺采用静电粉末喷涂，受“静电屏蔽”影响。因此，内腔零件和复杂零件不宜采用喷塑工艺。所以底盘零件的电泳漆防腐工艺比较多。目前底盘零件中，采用喷塑工艺的常见零件有螺旋弹簧、加油管(镀锌+喷塑)等。可采用喷塑工艺的零件有传动轴、传动轴长手柄、传动轴长手柄。此外，涂膜不容易由于喷涂过程而变薄。由于静电喷涂工艺的原理，粉末涂装的膜厚一般在50μ m以上，即使粉末涂装优良，施工条件良好，小膜厚也在40μ m左右，目前很难形成40μ m以下的涂膜，而电泳涂装的膜厚一般在15μ m-20μ m，另外注塑工艺的外观平整度稍差。由于粉末涂料是通过加热熔化平整在汽车金属部件表面，其熔化粘度较高，容易呈现轻微的橘皮状，涂膜平整度不如电泳漆。

三、腐蚀原因分析
在室外测试条件下，从外观检查结果来看，经过12个月在各种自然环境测试站的测试，电泳漆出现了不同程度的失泽、粉化甚至锈斑。经过12个月的户外暴露测试后，电泳漆表面的微观形态。可以看出，电泳漆表面粗糙，有少量颗粒，同时其表面出现大量纵横交错的裂纹，说明在环境因素的综合作用下，电泳漆老化降解。根据各试验站稳定杆和转向节腐蚀/老化情况比较，万宁站粉化现象严重，试验初期粉化现象显眼，其次是拉萨站和江津站。结合万宁、拉萨和江津实验站的温度、太阳辐射和相对湿度数据，可以看出拉萨和万宁站的太阳辐射相对较强，万宁站的温度和相对湿度相对较高。分析表明，光辐射引起电泳漆光老化降解，导致电泳漆涂层粉化和微裂纹，温度和相对湿度起加速老化作用。随着电泳漆涂层的老化，涂层厚度的弱化，微裂纹的出现等。，腐蚀性介质会逐渐渗入基材，产生腐蚀锈斑。

四、结论
1)室外暴晒条件下，电泳漆工艺耐候性差，各测试部位均有不同程度的粉化甚至锈斑。在室外遮蔽条件下，电泳漆具有良好的防腐性能。目前主机厂的汽车金属部件尤其是底盘部件大多采用电泳漆防腐技术，既能满足高防腐性能的要求，又能避免电泳漆技术耐候性差的影响。

2)在室外暴露条件下，喷塑技术具有良好的耐候性和耐腐蚀性，广泛应用于汽车车身暴露部位。但由于“静电屏蔽”的影响，喷塑技术不适用于内腔零件和复杂零件。