淺談鋁合金罐車的超強(qiáng)抗腐蝕能力.docx

淺談鋁合金罐車的超強(qiáng)抗腐蝕能力近年來鋁及合金在汽車工業(yè)的使用越來越廣泛，除了因其重量輕之外，其優(yōu)良的抗腐蝕性是另一個主要原因。隨著人們對鋁及鋁合金的優(yōu)越性能的逐漸了解，其在專用汽車上的應(yīng)用會越來越廣泛。但是，在生產(chǎn)使用過程中，由于不正確的設(shè)計(jì)與使用也會引起鋁及鋁合金的腐蝕。一、酸堿對鋁及鋁合金的影響。鋁與空氣中的氧或水接觸后產(chǎn)生氧化鋁，厚度約為5%10%，在鋁表面形成了一個保護(hù)層。氧化膜分解的速度取決于PH值的大小，在酸或堿性介質(zhì)中分解很快，而在中性環(huán)境中分解則很慢。在PH值為59時（如河水、雨水及自來水PH值約為7），氧化膜很穩(wěn)定。除了所處環(huán)境的PH值外，不同種類的酸對鋁和鋁合金產(chǎn)生不同的影響。如，鹽酸和硫酸對鋁具有很強(qiáng)的腐蝕性，并隨著酸性的增加而加劇；而濃硝酸則對鋁無影響，實(shí)際上它與鋁的氧化反應(yīng)還可略微加固氧化層。實(shí)際應(yīng)用中通常用濃度大于50%的濃硝酸來酸洗鋁及鋁合金。在堿性的環(huán)境中，氫氧化鈉及氫氧化鉀即使在濃度很稀的情況下對鋁的腐蝕也很嚴(yán)重，而相同PH值的氨水溶液對鋁的腐蝕卻遠(yuǎn)沒有那么嚴(yán)重。二、合金元素的影響一些鋁合金的元素可提高氧化膜的保護(hù)作用，如鎂鋁合金即氧化鎂和氧化鋁結(jié)合在一起，可顯著提高鋁合金在潮濕及海洋環(huán)境下的抗腐蝕能力。相反，一些合金元素，如銅則會削弱氧化膜的保護(hù)作用，降低潮濕環(huán)境下的防腐蝕能力。三、 鋁及鋁合金的幾種腐蝕方法1、點(diǎn)狀腐蝕鋁在幾乎所有的自然環(huán)境中PH值接近中性時點(diǎn)蝕很易發(fā)生。點(diǎn)蝕對鋁的影響與其它金屬不同，它是被白色氣泡（AL(OH)3）所覆蓋，大且松散。經(jīng)驗(yàn)表明，在成形及焊接過程中形成的擦傷劃痕與潮濕空氣接觸后的幾個星期后就會形成點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕形成后，其深度和方向的發(fā)展不象其他金屬的腐蝕物質(zhì)是溶于水的，鋁的腐蝕物質(zhì)AL(OH)3不溶于水，一旦形成就沾附在點(diǎn)蝕空穴里。點(diǎn)蝕在最初幾個月里一旦形成，深度不再繼續(xù)增加。半成品鋁貯存在室外或潮濕的環(huán)境里，在最早的幾個星期里，能保持表面的點(diǎn)狀腐蝕。這種極小的點(diǎn)狀腐蝕，即使在潮濕或海洋條件下，貯藏幾個月也不會超過0.1mm的深度，如果空氣不被污染，這種極小的腐蝕一旦形成就不再增加。綜上所述說明汽車部件用鋁合金制作，即使沒有保護(hù)，在自然環(huán)境和各種氣候中，也能使用數(shù)十年。2、雙金屬腐蝕鋁與普通鋼或不銹鋼接觸會出現(xiàn)雙金屬腐蝕，如：鋁合金罐體被放在鋼制的底盤上。雙金屬腐蝕是指兩種不同的金屬或合金連接，在潮濕或?qū)щ姷沫h(huán)境中，其中一種消耗而另一種不變。鋁的整個雙金屬反應(yīng)可表達(dá)為：AL+H2O=AL(OH)3+H2，這說明，有三個條件必須被滿足，雙金屬腐蝕才能發(fā)生。若接觸的地方潮濕，介質(zhì)導(dǎo)電性越強(qiáng)，雙金屬腐蝕越歷害。如果兩種金屬之間不受潮，就不會發(fā)生雙金屬腐蝕。兩種金屬之間電的傳導(dǎo)，最簡單的方法就是將兩種金屬盡可能隔離，通過加入高電阻的物質(zhì)如氯丁橡膠、高聚物等來阻止金屬之間電的傳導(dǎo)。四、鋁及鋁合金的防蝕措施1、裝配連接措施用鋼螺栓連接的裝配，兩種金屬必須被隔開，即用橡膠密封墊放在兩者之間，或?qū)⒔佑|面用油漆隔開。用鍍鋅、鍍鎘的鋼緊固件來連接鋁結(jié)構(gòu)裝配。由于不銹鋼的鈍態(tài)，鋁合金部件經(jīng)常用不銹鋼螺栓來裝配。目前我公司裝配連接方式均為90號特種鋁合金結(jié)構(gòu)鋼牽銷。2）積水溝結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)金屬積水溝結(jié)構(gòu)形式易導(dǎo)致腐蝕，盡量避免這些積水低點(diǎn)的形成，結(jié)構(gòu)宜改成圓的形式。不能改變的就必須打排水孔。2、貯存時的防蝕措施半成品鋁貯存在室外各種氣候條件下會生銹，這是由于氣溫的變化引起周圍空氣中水氣的凝結(jié)，導(dǎo)致自然氧化的一種改變。即使酸洗，這些銹也仍然會留下明顯的痕跡，如發(fā)黑。這些銹對材料的機(jī)械性能和防腐性能沒有影響，但從美觀的角度來講是不能接受的。如在室內(nèi)，則盡可能保持溫度不變和良好通風(fēng)來防止水的凝結(jié)，可以很好的防止生銹。如果非要放在室外的話，這些半成品鋁材必須被解開包裝，放在支架上。鋁合金油罐車鋁板大于0.8mm厚時，應(yīng)豎直放置，小于0.8mm則應(yīng)平放，不能直接放于地上，不能放在有可能濺到水、濕氣易凝結(jié)及有害氣體的環(huán)境里，并用木塊隔開。五、鋁合金防腐蝕的經(jīng)濟(jì)價值鋁合金與丙酮、苯類、汽柴油、煤油、冰醋酸等大部分化學(xué)介質(zhì)和食品具有良好的相容性，運(yùn)輸范圍比交廣；較低的相關(guān)維護(hù)成本，可以不做防腐方面的表面金屬處理，車身有刮傷時不會生銹，外觀經(jīng)久，易于清潔。這樣大大節(jié)約的用車的保養(yǎng)成本。15-20年是鋁合金罐車的典型使用壽命。根據(jù)美國HEIL公司在全球市場幾十年銷售客戶的使用經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表明，鋁合金罐車的平均壽命在10年左右，具體須視客戶的使用維護(hù)狀況，其中鋁合金罐車最長的使用壽命已經(jīng)達(dá)到了40年。是普通用車的2到3倍，從長遠(yuǎn)來看也是大大節(jié)約了用車的成本，利益十分可觀。由于鋁合金具有較強(qiáng)的耐腐蝕性，而且這種穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)跟使用時間基本不存在關(guān)系。所以用戶在按國家運(yùn)輸車輛報廢有關(guān)規(guī)定將車輛報廢之后，鋁合金罐體整體不會出現(xiàn)較大損失，特別是內(nèi)部不會有很大的損傷。對于按