本文介紹了鹽霧試驗(yàn);鹽霧試驗(yàn)的種類;如何正確地進(jìn)行鹽霧、腐蝕試驗(yàn);不同行業(yè)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的選擇。尤其重點(diǎn)介紹了鹽霧,腐蝕試驗(yàn)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用。
1 前言
隨著國(guó)家工業(yè)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性有了更高的要求。因此,目前越來(lái)越多的產(chǎn)品都需要進(jìn)行溫濕度、鹽霧、腐蝕等等試驗(yàn)。本文特此論述內(nèi)容如下:
1)、鹽霧試驗(yàn)概述,
2)、鹽霧試驗(yàn)種類,
3)、循環(huán)腐蝕鹽霧特點(diǎn),
4)、循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)的行業(yè)市場(chǎng)需求,
5)、鹽霧、腐蝕試驗(yàn)的國(guó)內(nèi)、標(biāo)準(zhǔn)在各行業(yè)里的應(yīng)用,
6)、鹽霧、腐蝕試驗(yàn)在汽車工業(yè)里的應(yīng)用。
2 鹽霧試驗(yàn)概述
2.1 鹽霧腐蝕
鹽霧腐蝕是一種常見和ji具破壞性的大氣腐蝕。鹽霧中的氯離子會(huì)穿透金屬材料表面的氧化層和防護(hù)層,與內(nèi)部金屬發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),從而破壞金屬材料表面及其性能,進(jìn)而通過(guò)金屬表面的孔隙、裂縫對(duì)產(chǎn)品造成進(jìn)一步的影響和損壞。
2.2 鹽霧試驗(yàn)
鹽霧試驗(yàn)是一種通過(guò)鹽霧試驗(yàn)設(shè)備模擬鹽霧環(huán)境條件來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品或金屬材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗(yàn)。是對(duì)環(huán)境中大氣鹽霧狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)室模擬,具標(biāo)準(zhǔn)化、加速性的特點(diǎn)。與天然環(huán)境相比,鹽霧試驗(yàn)設(shè)備中氯化物的鹽濃度通常是天然環(huán)境鹽霧含量的幾倍;甚至幾十倍。因此,腐蝕速度大大提高。在天然環(huán)境下暴露1年的鹽霧腐蝕狀態(tài),在人工模擬鹽霧試驗(yàn)環(huán)境條件下24小時(shí)即可完成,并得到相似的結(jié)果。
3 鹽霧腐蝕試驗(yàn)的種類
3.1 中性鹽霧試驗(yàn) (NSS)
出現(xiàn)較早且目前應(yīng)用領(lǐng)域廣的一種加速腐蝕試驗(yàn)方法。試驗(yàn)條件為連續(xù)鹽霧,溫度35?C;濕度95%以上;5%的氯化鈉鹽水溶液;溶液pH值設(shè)定在中性范圍(6.5~7.2);降霧量為1~2mL/(h·80cm2)。鹽霧沉降在被測(cè)試驗(yàn)件上,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間觀察其表面腐蝕狀態(tài)。
3.2 醋酸鹽霧試驗(yàn) (ASS)
在中性鹽霧試驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。試驗(yàn)條件是在NSS的基礎(chǔ)上,在5%氯化鈉溶液中加入一些冰醋酸,溶液的pH值降為3左右,形成酸性鹽霧。腐蝕速度約是 NSS試驗(yàn)3倍。
3.3 銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn) (CASS)
為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)及工業(yè)的高速發(fā)展,近幾年更多的產(chǎn)品開始采用這種加速醋酸鹽霧腐蝕試驗(yàn)。試驗(yàn)條件為溫度50℃,鹽溶液中加入少量銅鹽—氯化銅,強(qiáng)烈誘發(fā)腐蝕。鹽霧收集液pH值為3.1-3.3,腐蝕速度可達(dá)NSS試驗(yàn)的8倍。
3.4 交變鹽霧試驗(yàn) (循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn))
交變鹽霧試驗(yàn)是一種綜合鹽霧試驗(yàn),即將鹽霧、干燥、濕熱(浸泡、潮濕和冷凝等)等測(cè)試條件進(jìn)行組合循環(huán),模擬產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境。通過(guò)潮態(tài)環(huán)境的滲透,使鹽霧腐蝕不但在產(chǎn)品表面產(chǎn)生,也在產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生。該試驗(yàn)將產(chǎn)品在鹽霧和濕熱兩種環(huán)境條件下交替轉(zhuǎn)換,后檢測(cè)整機(jī)產(chǎn)品的電性能和機(jī)械性能有無(wú)變化。
該試驗(yàn)主要用于空腔型的整機(jī)產(chǎn)品的測(cè)試。
前3種鹽霧試驗(yàn)種類及試驗(yàn)要求見表1。
表1 鹽霧試驗(yàn)種類及試驗(yàn)要求
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4 循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)特點(diǎn)
4.1 加速性
1)在鹽霧階段,鹽霧噴射在被測(cè)件上,鹽霧溶液充當(dāng)腐蝕介質(zhì),使被測(cè)件發(fā)生電化學(xué)腐蝕,出現(xiàn)生銹、起泡或其它變化。通過(guò)鹽霧的連續(xù)噴射,可以保持腐蝕介質(zhì)的更新,試樣表面的腐蝕得以持續(xù)發(fā)展和進(jìn)行;
2)在濕熱階段(浸泡、潮濕和冷凝等),通過(guò)鹽霧階段累積在試樣表面的腐蝕介質(zhì),由試樣表面逐漸向試樣內(nèi)部擴(kuò)散,從而引起試樣深度方向的腐蝕;
3)在干燥階段,隨著濕度減小,導(dǎo)致試樣表面上鹽溶液濃度升高,引起表面腐蝕速率加快。
通過(guò)鹽霧、濕、干三個(gè)階段組合交替循環(huán),改變了傳統(tǒng)鹽霧連續(xù)噴射的簡(jiǎn)單狀態(tài),使得腐蝕不但發(fā)生在被測(cè)件表面,也會(huì)向被測(cè)件內(nèi)部快速滲透,加速被測(cè)件的腐蝕程度,縮短測(cè)試時(shí)間,試驗(yàn)更趨嚴(yán)格和快速。
4.2 復(fù)雜性
循環(huán)鹽霧試驗(yàn)可以模擬大氣環(huán)境中真實(shí)的干濕交替的狀態(tài)。由于循環(huán)組合的不同,可呈現(xiàn)多種測(cè)試環(huán)境,與被測(cè)件真實(shí)使用環(huán)境更為接近,更能檢驗(yàn)被測(cè)件在真實(shí)環(huán)境中的腐蝕狀態(tài),試驗(yàn)的狀態(tài)更復(fù)雜。
由于環(huán)腐蝕的測(cè)試操作需要在多個(gè)循環(huán)組合之間切換。初,只能通過(guò)人工操作在不同試驗(yàn)箱完成。隨著技術(shù)進(jìn)步,目前,已開始通過(guò)單個(gè)試驗(yàn)箱完成自動(dòng)循環(huán)鹽霧試驗(yàn)。因試驗(yàn)及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,目前國(guó)產(chǎn)鹽霧試驗(yàn)箱尚無(wú)法*的支持。僅部分進(jìn)口設(shè)備可全自動(dòng)完成循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)過(guò)程。
5 循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)的行業(yè)市場(chǎng)需求
1)涂層材料行業(yè):料和油漆等企業(yè) ;
2)金屬和合金行業(yè):鋼鐵企業(yè)、金屬零部件和電鍍層、航空、船舶等軍工企業(yè);
3)電工電子產(chǎn)品行業(yè):電子、電器系統(tǒng);
4)汽車材料行業(yè):整車廠及其配套零部件企業(yè)。
6 國(guó)內(nèi)、鹽霧和腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及不同行業(yè)的應(yīng)用
6.1 涂層材料用循環(huán)腐蝕鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法(見表2)
涂層類材料可依據(jù) ISO 11997-1:2005標(biāo)準(zhǔn)方法來(lái)進(jìn)行循環(huán)鹽霧試驗(yàn),如表1所示的四種不同的循環(huán)方式。其特點(diǎn)是在每個(gè)循環(huán)周期的中性鹽霧階段后,至少含有一個(gè)干燥或周圍環(huán)境階段,即鹽霧階段后進(jìn)行至少一次的干濕轉(zhuǎn)換且在一個(gè)周期中,可含有多個(gè)不同溫度的干燥階段。
方法A 可用于汽車涂漆鋼板和零部件外涂層的測(cè)試;
方法B 主要用于車輛用熱固涂料的測(cè)試;
方法C 則可用于水溶或乳膠漆類材料的測(cè)試;
方法D 則可作為防腐涂層的一種通用性檢測(cè)方法。
表2 涂層材料用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法
方法法 | 循環(huán)周期 |
A | 鹽霧(35ºC) 2 h→ 干燥( 60ºC 、20- 30 %RH) 4h→ 濕熱(50ºC 、>95%RH) 2 h |
B | 鹽霧(35ºC) 24h→ 濕熱(40ºC 、100%RH) 8 h→ 環(huán)境溫度(23ºC 、50%RH) 16 h→ 濕熱(40ºC 、100%RH) 8h→ 環(huán)境溫度(23ºC 、50%RH) 16 h→ 濕熱(40ºC 、100%RH) 8 h→環(huán)境溫度(23ºC、50%RH) 16 h→濕熱( 40ºC 、100%RH) 8 h→環(huán)境溫度(23ºC 、50%RH) 16 h→ 環(huán)境溫度(23ºC 、50%陽(yáng)) 46 h
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C | 鹽霧(30ºC) 210 min→ 干燥(40ºC) 210 min→ 濕熱(40ºC 、75 %RH) 1470 min→ 干燥(30ºC) 102 min→ 鹽霧(30ºC) 210 min→ 濕熱(30ºC 、95-100%RH) 378 min→ 干燥(35ºC) 180 min→ 干燥(25ºC) 120 min
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D | 鹽霧(30ºC) 0.5 h→ 濕熱(30ºC 、95%陽(yáng)) 1. 5 h→ 干燥(50ºC) 2 h→ 干燥(30ºC) 2h |
6.2 金屬和合金用循環(huán)腐蝕鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法(見表3)
金屬和合金用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法可依據(jù) GB/T24195-2009 以及GB/T20854-2007 的規(guī)定進(jìn)行。
1)GB/T 24195-2009《金屬和合金的腐蝕酸性鹽霧、“干燥”和“濕潤(rùn)”條件下的循環(huán)加速腐蝕試驗(yàn)》與 ISO 16151-2005中規(guī)定的方法相同,有方法A和方法B兩種方法。
2)霧腐蝕液,PH值控制在3.5±0.1的范圍,
屬于比較嚴(yán)苛的測(cè)試方法。
a. 方法A適用于金屬及其合金;金屬陰極涂層;陽(yáng)極氧化涂層和金屬材料上的有機(jī)涂層。
b. 方法B適用于鋼板上的陽(yáng)極涂層和鋼板上帶有轉(zhuǎn)換涂層的陽(yáng)極涂層。
c. GB/T 20854-2007《金屬和合金的腐蝕 循環(huán)暴露在鹽霧、“干”和“濕”條件下的加速試驗(yàn)》與 ISO 14993-2001中規(guī)定的方法相同
d. GB/T 20854 / ISO 14993采用中性氯化鈉溶液作為鹽霧腐蝕液,PH值控制在6.5~7.2間。較之酸性溶液,試驗(yàn)方法相對(duì)溫和。
e. 適用于金屬及其合金;陽(yáng)性和陰性金屬覆蓋層;轉(zhuǎn)化覆蓋層;陽(yáng)極氧化物覆蓋層;金屬材料上的有機(jī)覆蓋層等。
表3 金屬和合金用循環(huán)腐蝕鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法
方法 | 循環(huán)周期 |
A | 鹽霧(35 ºC) 2 h→ 干燥( 60 ºC、<30 %RH ) 4 h → 濕熱(50 ºC、>30%RH) 2 h |
B | 鹽霧(35 ºC) 1 h→ 干燥( 60 ºC、<30 %RH ) 4 h → 溫?zé)?/span>(40 ºC、 85 %RH) 3 h |
C | 鹽霧(35 ºC) 2 h→ 干燥( 60 ºC、<30 %RH ) 4 h → 溫?zé)?/span>(50 ºC、> 30%RH) 2 h |
6.3 電工電子產(chǎn)品用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法(見表4)
電工電子產(chǎn)品用循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法可按照GB/T 2423.18-2012 試驗(yàn)方法。
1)GB/T 2423.18-2012《環(huán)境試驗(yàn) 第2 部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn)Kb:鹽霧, 交變(氯化鈉溶液)》 與IEC 68-2-52-1996中采用的方法相同。
2)GB/T 2423.18 / IEC 68-2-52 循環(huán)測(cè)試由三種測(cè)試階段組成:
a.鹽霧:15~35 ºC、5 %的氯化鈉溶液、PH值6.5~7.2;
b.濕熱:40 ºC、93 %RH;
c.儲(chǔ)存:23 ºC、45~50 %RH。
此方法的特點(diǎn)是采用鹽霧、濕熱加儲(chǔ)存環(huán)境的組合,沒(méi)有加入高溫干燥階段。在每個(gè)循環(huán)周期中濕熱階段相對(duì)較長(zhǎng),以保證被測(cè)件表面腐蝕介質(zhì)的充分滲透,并在隨后的儲(chǔ)存環(huán)境中慢慢干燥。三種測(cè)試階段可組合為6種不同嚴(yán)酷等級(jí)測(cè)試,見表4。
表4 電工電子產(chǎn)品用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法
等級(jí) | 循環(huán)周期 | 試驗(yàn)周期 |
(1) | 鹽霧2h →濕熱7d ,每周期7d | 4個(gè)循環(huán) |
(2) | 鹽霧2h→溫?zé)?/span>20~22 h,每周期24 h | 3個(gè)循環(huán) |
(3) | 同(2) | 3個(gè)循環(huán)+3 d儲(chǔ)存 |
(4) | 同(2) | 重復(fù)2個(gè)(3) |
(5) | 同(2) | 重復(fù)4個(gè)(3) |
(6) | 同(2) | 重復(fù)8個(gè)(3) |
6.4 汽車材料用循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法
汽車行業(yè)是zui早使用循環(huán)鹽霧試驗(yàn)作為產(chǎn)品可靠性的評(píng)價(jià)手段的行業(yè)之一?;旧细鞔笃嚿a(chǎn)廠家都有自己的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),用以模擬汽車材料在使用環(huán)境中的腐蝕情況。
1# CCT 循環(huán)
CCT是由日本日產(chǎn)汽車Nissan提出的, 也是zui早被應(yīng)用的循環(huán)腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法之一,在傳統(tǒng)中性鹽霧方法的基礎(chǔ)上又加進(jìn)了濕熱和干燥。CCT循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法見表5。
表5. CCT循環(huán)鹽霧標(biāo)準(zhǔn)方法
方法 | 循環(huán)周期 |
CCT I | 鹽霧(35ºC) 4 h→ 干燥(60ºC 、< 35 %RH) 2 h→ 濕熱(50ºC、95%RH) 2 h |
CCT II | 鹽霧( 35ºC) 2 h→ 干燥(60ºC 、< 35 %RH) 4 h→ 濕熱(50ºC、95%RH) 2 h |
CCT III | 鹽溶液浸濕(45ºC) 4.5min→ 濕熱(40ºC、> 95%RH)15 min→干燥(50ºC 、<30%RH) 7.5 min |
CCT IV | 鹽霧(50ºC) 10 min→ 干燥(60ºC 、< 30%RH) 155 min → 濕熱(60ºC 、95%RH) 75 min →干燥(60ºC 、<30%RH) 160 min→ 濕熱(60ºC 、95%RH) 80 min ,在每個(gè)循環(huán)中,后兩個(gè)階段重復(fù)5 次
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首先在JASO M610-1992 Cosmetic corrosion test method for automotive parts 中形成了標(biāo)準(zhǔn)方法CCT I。經(jīng)過(guò)在實(shí)踐中的使用和改進(jìn),CCT方法已經(jīng)發(fā)展到 CCT IV,CCT IV是目前被認(rèn)為與實(shí)際車輛腐蝕結(jié)果相關(guān)性的方法之一,并被引用到 ASTM D 6899-2003 Standard Guide for Laboratory Cyclic Corrosion Testing of Auto. Painted Steel 中。
CCT方法主要是用于汽車鋼板及零部件的測(cè)試。
2# GMW 14872
GMW 14872 Cyclic Corrosion Laboratory是美國(guó)通用汽車公司的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法, 其特點(diǎn)是采用濕熱、干燥疊加儲(chǔ)存環(huán)境的組合。
即環(huán)境溫度 (25 ºC,45%RH) 8 h→
濕熱 (49 ºC,<100 %RH) 8 h→
干燥 (60 ºC,≤30 %RH) 8 h的周期循環(huán)試驗(yàn);
在周末和節(jié)假日,被測(cè)件在25 ºC,45 %RH的環(huán)境下條件儲(chǔ)存。
該方法鹽霧沒(méi)有作為組合中的一個(gè)固定階段,而是可以根據(jù)實(shí)際環(huán)境的特點(diǎn),在環(huán)境溫度階段加入鹽霧,如噴射溶液組成為NaCl 0.9 %,CaCl2 0.1 %,NaHCO3 (小蘇打) 0.075 %的鹽霧。除鹽霧外,在環(huán)境溫度階段,也可加入其它環(huán)境因素,如砂礫、粉塵、熱沖擊、機(jī)械沖擊等。
根據(jù)車身底部零件、發(fā)動(dòng)機(jī)艙零件、外部零件及內(nèi)部零件等諸多不同的車身位置,選擇不同的循環(huán)次數(shù)。
3# SAE J2334
SAE J2334 Laboratory Cyclic Corrosion Test 是由汽車工程師學(xué)會(huì)汽車腐蝕與防護(hù)委員會(huì)制定的的循環(huán)鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法,該試驗(yàn)方法是采用鹽霧、濕熱、干燥疊加儲(chǔ)存環(huán)境的組合。
即進(jìn)行環(huán)境溫度(25 ºC,45 %RH)8 h→
濕熱(50 ºC,100 % RH)6 h→
鹽霧(環(huán)境溫度+0.5 % NaCl, 0.1 % CaCl2和0.075 % NaHCO3鹽溶液)0.25 h→
干燥(60 ºC,50%RH)17.75 h的周期循環(huán)試驗(yàn)。
在周末和節(jié)假日,被測(cè)件在60 ºC, 50%RH的環(huán)境下條件儲(chǔ)存。
該試驗(yàn)方法的特點(diǎn)是進(jìn)行環(huán)境溫度條件下的鹽溶液試驗(yàn)(dip, fog, spray),且時(shí)間較短;干燥時(shí)間較長(zhǎng)。
常用于汽車涂裝類產(chǎn)品的測(cè)試。
4# PV 1210
在鹽霧試驗(yàn)當(dāng)中加入氣候因素可真實(shí)再現(xiàn)環(huán)境狀態(tài),但對(duì)設(shè)備的控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。國(guó)外公司產(chǎn)品及系統(tǒng)大多數(shù)都采用了模塊式結(jié)構(gòu),一種高性能的直接溫度控制系統(tǒng),由輔助熱交換介質(zhì)的帶有緩沖效應(yīng)的循環(huán),使試驗(yàn)箱內(nèi)溫度和濕度能保持高度的穩(wěn)定性。
除此以外,直接溫度控制系統(tǒng)還能使得在不變的接近飽和點(diǎn)的高濕度情況下進(jìn)行長(zhǎng)期的試驗(yàn)。
PV1210 – P VW是德國(guó)大眾汽車公司的車身與附件循環(huán)鹽霧腐蝕標(biāo)準(zhǔn),是應(yīng)用廣泛的循環(huán)腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)之一,該試驗(yàn)方法是采用鹽霧、濕熱、疊加儲(chǔ)存環(huán)境的組合。
即進(jìn)行中性鹽霧( (50士5)g/L NaCl鹽溶液)4 h →
環(huán)境溫度(25 ºC, 50 %RH)4 h →
濕熱(40 ºC,100 % RH)16 h;
周末被測(cè)件在25 ºC, 50 %RH 的環(huán)境下儲(chǔ)存。
該試驗(yàn)方法沒(méi)有干燥階段。
適用于有涂層的車身、車身薄板、結(jié)構(gòu)組件等試驗(yàn)樣品的腐蝕檢測(cè)。
5# 其他汽車工業(yè)的重要標(biāo)準(zhǔn)
FORD CETP:00.00-L-467 Global Laboratory Accelerated Cyclic Corrosion Test ;
VOLVO: VCS 1027,149 Accelerated corrosion test ;
VOLVO: VCS 1027,1449 Accelerated corrosion test, version II – ACT II.
7 在汽車工業(yè)中的單項(xiàng)與綜合鹽霧、腐蝕試驗(yàn)
隨著科技的日新月異,對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)提出了更高的要求。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)、工藝等階段的質(zhì)量工程師都更清楚意識(shí)到產(chǎn)品可靠性檢驗(yàn)的方法和手段的重要性。
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)階段,研發(fā)人員在關(guān)注實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的同時(shí)更加關(guān)注產(chǎn)品的可靠性和使用壽命。但在日常環(huán)境中我們很難短時(shí)間檢測(cè)和觀察到產(chǎn)品的抗腐蝕性能。例如涉及金屬材料,新材料及水溶性油漆等的產(chǎn)品,當(dāng)需要確定并預(yù)測(cè)這些產(chǎn)品的可靠性和壽命時(shí),鹽霧腐蝕試驗(yàn)就顯得*。尤其是汽車行業(yè),其產(chǎn)品的工作狀態(tài)是暴露于空氣中的,且工作場(chǎng)所多變,難免會(huì)接觸到鹽霧腐蝕。因此,鹽霧腐蝕試驗(yàn)在汽車行業(yè)里尤為重要。
7.1 單項(xiàng)試驗(yàn)
到目前為止,在我國(guó)檢測(cè)產(chǎn)品的主要根據(jù)是單項(xiàng)試驗(yàn),其中重要的是冷凝試驗(yàn)和用各種NaCl(氯化鈉)溶液濃度的鹽霧試驗(yàn)。但是,即使對(duì)于一些相對(duì)較容易規(guī)定的試驗(yàn),例如冷凝試驗(yàn),它的結(jié)果也可以是不穩(wěn)定的,這與試驗(yàn)的順序有關(guān)。在長(zhǎng)期潮濕情況下的試驗(yàn)所造成的破壞與短期結(jié)露然后水分蒸發(fā)的試驗(yàn)結(jié)果是不*相同的。在鹽霧試驗(yàn)時(shí)所模擬的腐蝕類型是隨不同的試件和試驗(yàn)方法而變化的。在所有單項(xiàng)試驗(yàn)中我們可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題,即雖然它可以用大量的同類試件疊加以補(bǔ)償差別,但實(shí)際上卻不可能找到與室外氣候環(huán)境*一致或明確的相關(guān)性。
早致力于外界環(huán)境與鹽霧試驗(yàn)相關(guān)性研究的是由德國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)車輛制造商協(xié)會(huì)(VDA) 工作小組,并制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。例如,車輛的油漆工藝應(yīng)能找出一種試驗(yàn),它能加快時(shí)間因素(縮短試驗(yàn)時(shí)間) ,且汽車在行進(jìn)中被腐蝕的狀態(tài)。在此狀態(tài)下試驗(yàn)的目的是觀察其密閉部位、邊緣處和聯(lián)接處的銹蝕的形成。
結(jié)果認(rèn)為,在實(shí)驗(yàn)室用鹽霧試驗(yàn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)比大氣環(huán)境中更嚴(yán)苛的試驗(yàn)條件能達(dá)到事半功倍的效果。按鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(DIN 50021 SS) 和冷凝試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(DIN 50071 SFW) ,在露天大氣環(huán)境中典型的試驗(yàn)周期是4到6星期試驗(yàn),在鹽霧試驗(yàn)設(shè)備中只需4到6 個(gè)試驗(yàn)循環(huán)。對(duì)于多層構(gòu)件可以再現(xiàn)它的腐蝕形成,鹽霧試驗(yàn)設(shè)備中的1次循環(huán)相當(dāng)于露天氣候環(huán)境下暴露約3周。對(duì)車身內(nèi)腔點(diǎn)火器的一次循環(huán)大致相當(dāng)于露天氣候環(huán)境下暴露約2周。
即便如此,仍不能滿足人們對(duì)產(chǎn)品可靠性和壽命試驗(yàn)快速、準(zhǔn)確的要求,交變?cè)囼?yàn)及綜合試驗(yàn)應(yīng)運(yùn)而生。
7.2 綜合試驗(yàn)
通過(guò)鹽霧、濕熱、干燥三個(gè)階段組合變化及交替循環(huán), 真實(shí)再現(xiàn)外界環(huán)境狀態(tài),并加速試驗(yàn)進(jìn)程。本文“第五項(xiàng)”詳細(xì)論述了鹽霧腐蝕綜合試驗(yàn)的方法和應(yīng)用。
另外請(qǐng)?jiān)?/span>見綜合試驗(yàn)的曲線圖,圖3. VDA 循環(huán)試驗(yàn),圖4. PV 1210交變循環(huán)試驗(yàn)。
圖三(左) VDA 循環(huán)試驗(yàn), 圖四(右) PV 1210交變循環(huán)試驗(yàn)。
7.3 試驗(yàn)手段的難點(diǎn)及解決方法
1# 交變?cè)囼?yàn)的溫度及氣候控制
在鹽霧試驗(yàn)當(dāng)中加入氣候因素可真實(shí)再現(xiàn)環(huán)境狀態(tài),但對(duì)設(shè)備的控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。國(guó)外公司產(chǎn)品及系統(tǒng)大多數(shù)都采用了模塊式結(jié)構(gòu),一種高性能的直接溫度控制系統(tǒng),由輔助熱交換介質(zhì)的帶有緩沖效應(yīng)的循環(huán),使試驗(yàn)箱內(nèi)溫度和濕度能保持高度的穩(wěn)定性。
除此以外,直接溫度控制系統(tǒng)還能使得在不變的接近飽和點(diǎn)的高濕度情況下進(jìn)行長(zhǎng)期的試驗(yàn)。
2# 用于能再現(xiàn)結(jié)果的恒定噴霧
在鹽霧試驗(yàn)中恒定的鹽霧供給也是再現(xiàn)環(huán)境狀態(tài)的關(guān)鍵。至現(xiàn)今為止,主流的解決方法,除空氣調(diào)節(jié)以外,用噴霧系統(tǒng)及與之相關(guān)聯(lián)的鹽水供給源也能實(shí)現(xiàn)解決恒定噴霧問(wèn)題。由于鹽水是經(jīng)由噴嘴進(jìn)行霧化并按水噴射原理工作的,噴射量在相當(dāng)程度上將保持不變,從而達(dá)到恒定噴霧,其關(guān)鍵是流量表,液體水準(zhǔn)儀以及試驗(yàn)箱固定的真空度。
因此,全面了解鹽霧腐蝕的特點(diǎn),鹽霧腐蝕試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)及其手段,對(duì)實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的產(chǎn)品有著及其重要的作用。
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