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达克罗处理的紧固件锈蚀原因分析及解决措施
来源:常州焱宝机械制造有限公司 | 发布时间: 2017-10-25 | 分享到:
达克罗处理的紧固件锈蚀原因分析及解决措施
1问题的提出

    城轨车辆车体焊接结构大多主要采用铝合金材料,为满足防腐要求,用于安装车辆设备及其部件的紧固螺栓大多采用不锈钢材料,但为保证紧固件的防腐防锈性能和降低整体成本,大量采用经过达克罗处理的锁紧垫圈与不锈钢螺栓配合使用,如城轨车辆车顶上用于受电弓、避雷针、空调等部件安装的锁紧垫圈等。锁紧垫圈材质为弹簧钢,表面进行达克罗处理,配合A4-80的不锈钢螺栓、螺母使用。但是使用一段时间后发现,用在车辆外部的锁紧垫圈,如车顶空调减震安装螺栓处的锁紧垫圈出现锈蚀现象,而在车内及底架起紧固作用的垫圈暂未发现锈蚀情况。

2达克罗处理垫圈锈蚀原因初步分析
    金属锈蚀的原因一般主要是电化学腐蚀或空气蚀原因可能为:
    (1)达克罗涂层不符要求,达克罗表面涂层存在起泡、开裂、针孔和漏涂等缺陷,不能起到有效的经分析,达克罗表面处理过的锁紧垫圈出现锈防腐作用,造成氧化腐蚀。
    (2)达克罗处理的锁紧垫圈与不锈钢螺栓配合使用,由于2种金属材料的腐蚀电位不同,造成电位较低的弹簧钢垫圈更加容易溶解锈蚀。
3试验验证及分析
    为了验证上述2种可能导致垫圈生锈的原因,主要从材质分析、外观低倍检测和盐雾对比试验进行检测和分析。

经分析,达克罗涂层中Zn的电位为-0.762,而不锈钢A4(0Cr17Ni14Mo2)的电位为正,两者之间存在着较大电位差,在水介质中会发生电偶腐蚀。2种金属构成宏电池,产生电偶电流,使电位较低的达克罗涂层溶解加速(Zn=Zn2++2e)。当涂层溶解到一定程度后,锁紧垫圈的基材就暴露在潮湿空气中,达克罗涂层就失去了它的防腐蚀功能,从而造成了弹簧钢(锁紧垫圈)的生锈。
综上所述,表面达克罗处理的锁紧垫圈在使用过程中出现生锈问题的原因是:在紧固件选型过程中没有考虑到碳钢达克罗涂层和不锈钢的电位差较大,再加上使用环境恶劣,有水介质存在,造成腐蚀加速。
4解决措施
考虑到锁紧垫圈的使用环境较恶劣(室外),根据电偶腐蚀原理,同一机构中应尽可能用同一种金属,或者电位尽可能接近的两种金属,并用绝缘物使之隔开,避免产生电偶腐蚀。因此,确定采用不锈钢A4的锁紧垫圈替代弹簧钢垫圈。
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