用以支持且驗(yàn)證鹽霧試驗(yàn)與整車使用壽命期限 |
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發(fā)布者:無錫瑪瑞特科技有限公司 發(fā)布時(shí)間:2020/10/13 22:41:44 點(diǎn)擊次數(shù):388 關(guān)閉 |
文章封面是一輛銹跡斑斑的報(bào)廢汽車電動(dòng)汽車在產(chǎn)業(yè)化中也面臨著同樣的問題,那么究竟采取什么設(shè)計(jì)措施,以保證車輛在使用壽命期內(nèi)不發(fā)生銹蝕?又如何設(shè)計(jì)加速試驗(yàn)等效其壽命耐久,從而驗(yàn)證耐銹蝕性能?本文聚焦電動(dòng)汽車環(huán)境可靠性的大山之一:鹽霧腐蝕,從失效機(jī)理、 標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用設(shè)角度,闡述其與整車壽命的等效關(guān)系,及其驗(yàn)證方法。 任何產(chǎn)品都會(huì)有產(chǎn)品設(shè)計(jì)和質(zhì)保壽命要求,如XX年XX萬公里。在使用壽命期內(nèi),產(chǎn)品暴露在天然環(huán)境會(huì)承受來自各方面的氣候負(fù)荷的影響:大氣中的氧氣、濕度和溫度變化、污染物等,具體而言,如冬季除冰劑的噴灑,又如近海地區(qū)含鹽大氣侵蝕或者含鹽與干燥大氣交替侵蝕現(xiàn)象,這些應(yīng)用場(chǎng)景均反映了鹽霧腐蝕的必要性。 金屬零件材料做鹽霧腐蝕較為常見,其鹽霧腐蝕的機(jī)理是電化學(xué)腐蝕,而非金屬材料的劣化來自于鹽與材料的綜合化學(xué)反應(yīng)。無論是金屬材料或非金屬材料,氯離子的擴(kuò)散作用是致使其性能衰退的主要原因。同時(shí),腐蝕速率主要取決于:含氧鹽溶液的量、試樣溫度、環(huán)境溫度和濕度。復(fù)合鹽霧試驗(yàn)箱 下圖是根據(jù)部件在整車不同的布置區(qū)域,而定義的鹽霧腐蝕嚴(yán)苛等級(jí),數(shù)字越大則嚴(yán)苛等級(jí)越高,同一布置區(qū)域又可分為外露、包裹、遮擋,以進(jìn)一步分級(jí)。 新能源電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)屬于1區(qū)的遮擋部件,其中對(duì)鋼、鋁、密封件的腐蝕可以參考如下: 在天然暴露環(huán)境下對(duì)某產(chǎn)品樣品進(jìn)行鹽霧腐蝕,腐蝕時(shí)間可能需要一年甚至數(shù)年, 如何設(shè)計(jì)試驗(yàn),通過數(shù)天或者數(shù)小時(shí)的試驗(yàn)得到等效的腐蝕結(jié)果? 在該標(biāo)準(zhǔn)中介紹了三種人造腐蝕環(huán)境:中性鹽霧試驗(yàn)(NSS),乙酸鹽霧試驗(yàn)(AASS),銅加速乙酸鹽霧試驗(yàn)(CASS),三者對(duì)比可參見下圖: 針對(duì)傳統(tǒng)車,動(dòng)力總成常采用NSS作為考核其金屬或合金覆蓋物的耐腐蝕性能,《GB-T 10125人造氣氛腐蝕試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn)》被默認(rèn)為動(dòng)力總成鹽霧試驗(yàn)方法。 那么試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)是如何等效的呢? 如前所述,金屬部件鹽霧腐蝕機(jī)理是電化學(xué)的腐蝕,復(fù)合鹽霧試驗(yàn)箱這是一個(gè)跨學(xué)科的復(fù)雜問題,這里直接引用前輩們的結(jié)論:中性氣氛中1小時(shí)等效自然環(huán)境10~100h,由此可以計(jì)算至自然環(huán)境年數(shù)上,同時(shí),三種人造氣體腐蝕速度對(duì)比關(guān)系如下: 針對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力總成系統(tǒng),常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)有針對(duì)減速器的《QC/T 1022 純電動(dòng)乘用車用減速器總成技術(shù)條件》 ,和針對(duì)電機(jī)電控的《GB/T 18488.1》和《GB/T 18488.2》。 這些標(biāo)準(zhǔn)可以滿足電動(dòng)汽車使用壽命需求嗎? 我們先來看看原文表述: 通過開篇對(duì)于鹽霧腐蝕應(yīng)用場(chǎng)景的描述,以及上述關(guān)于加速時(shí)間的前輩結(jié)論可知:顯然,無論是QC/T 1022或者GB/T 18488,都不足以表征整車的壽命期限內(nèi)鹽霧考核要求。 1. 無論是金屬材料的電化學(xué)腐蝕,還是非金屬材料的綜合化學(xué)反應(yīng)引起的劣化現(xiàn)象,尚未有清晰的理論研究,的關(guān)系。 2.隨著電動(dòng)汽車動(dòng)力總成電氣化程度的提高,不再建議繼續(xù)沿用早期的持續(xù)噴淋方法,建議采用交變鹽霧試驗(yàn)方法。具體而言,是采用中性鹽霧試驗(yàn)加恒定濕熱,復(fù)合鹽霧試驗(yàn)箱同時(shí)增加標(biāo)準(zhǔn)大氣下貯存環(huán)節(jié),循環(huán)一定次數(shù),以有效復(fù)現(xiàn)且等效自然環(huán)境效應(yīng)。
3. 因篇幅和時(shí)間限制,本文主要闡述鹽霧腐蝕的邏輯,后續(xù)或會(huì)專題對(duì)鹽霧試驗(yàn)方案進(jìn)行對(duì)比,闡述實(shí)驗(yàn)?zāi)康、試?yàn)執(zhí)行、試驗(yàn)后檢查等方面的不同。 |