[摘要] 随着汽车工业的发展,整车及其零部件的耐腐蚀性能已成为影响产品竞争力、用车安全性及车辆残值的核心要素。本文基于中国东南沿海地区150辆服役3年的在用车市场调研数据,系统评估了汽车各零部件的腐蚀等级,解析了重点零部件的实际腐蚀状况与成因。结果表明,汽车腐蚀问题呈现显著的部件集中性特征。车身钣金与覆盖件在3年车龄内表现良好,部分连杆、悬架及紧固件则存在较高腐蚀风险。腐蚀模式以缝隙腐蚀、电偶腐蚀及因结构设计、机加工导致的涂层薄弱点腐蚀为主。本研究通过定位高腐蚀风险部件并深入分析其失效成因,为汽车行业精准提升防腐设计、优化质量控制提供了数据支撑与实践方向。
[关键词] 汽车;零部件;东南亚市场;耐腐蚀;质量分析
赵佳韡
工程师,主要从事汽车耐蚀技术研究工作。
在用车耐腐蚀质量研究、场景化品牌赋能等研究成果先后服务10余家汽车企业。
引言
随着汽车工业的蓬勃发展,汽车产品质量逐步提升,整车及其零部件的耐腐蚀性能已成为打造产品竞争力、保障用户安全及维持车辆残值的核心要素之一。轻微的腐蚀损害车辆的美观程度,使消费者产生投诉抱怨;严重的腐蚀失效会导致关键结构部件的力学性能降低,引发功能性退化,甚至对被动安全构成潜在威胁,其引发的直接维修成本与间接品牌价值损失不容忽视[1]。
中国消费品质量安全促进会联合中汽数据有限公司连续5年开展汽车耐蚀质量研究工作,《中国汽车质量安全提升行动——汽车耐蚀技术研究成果》报告显示,2024年,消费者的腐蚀投诉主要集中在个别零部件上,如车身外观中的车门、车漆、车身,以及底盘的排气、悬架、连杆等。这揭示了整车防腐体系存在局部薄弱环节,其根源涉及材料选择、结构设计、表面处理工艺及生产品质控制等。因此,系统性解析整车各重点零部件的腐蚀表现,对于精准提升产品质量、优化防腐设计具有重要意义。
本文立足于市场实际在用车腐蚀数据,围绕整车重点零部件实际腐蚀状况,系统性解析了乘用车耐蚀质量,分析零部件腐蚀成因并提出合理质量提升建议。
1 耐腐蚀性能解析与行业现状
1.1 腐蚀的高度集中性
图1 2024年腐蚀投诉分析 (a)车身及内饰腐蚀投诉;(b)底盘腐蚀投诉
汽车腐蚀问题并非均匀分布,而是呈现出显著的区域与部件集中性。中汽数据整理了全国汽车产品缺陷线索监测协作网腐蚀投诉数据,结果显示,在2024年发生的4300余起消费者腐蚀投诉中,约75%集中在车身及内饰件、25%在底盘。这反映了消费者对于不同区域、不同零部件的腐蚀程度有着不同的容忍程度,消费者重点关注汽车车身及内饰的腐蚀,同时也关注汽车底盘的腐蚀。如图1所示,近60%的车身及内饰腐蚀投诉发生在车龄3年内,超过60%的底盘腐蚀投诉发生在车龄3年内。这说明3年内消费者对于汽车腐蚀的关注度较高,3年后关注度逐渐下降。究其原因,在于汽车企业常提供3年的质保期。消费者认为质保期内出现的腐蚀属于质量问题,对此接受度较低。
1.2 消费者重点关注的零部件
在2024年车身及内饰件腐蚀投诉中,有41%为车门腐蚀投诉、20%为车漆腐蚀投诉、12%为车身腐蚀投诉,即超70%的车身及内饰投诉集中在上述三项。这说明消费者对车门、车漆、车身的感知度最高,发生腐蚀后直接影响了他们的用车体验,导致投诉可能性最高。而对于占比为25%的底盘腐蚀投诉,由于消费者不能经常看见车辆的底盘部件,只有在偶尔蹲下身时才能看到某些部件,或者汽车被举升后才有机会看到车辆底盘的情况,所以他们对于底盘的投诉相对车身及内饰更少。其中,有20%的投诉为排气系统腐蚀投诉,9%为悬架系统腐蚀投诉,9%为轮毂腐蚀投诉,另有5%为底盘连杆腐蚀投诉,即超过40%的底盘腐蚀投诉集中在上述部件。这是因为底盘排气系统的腐蚀最为严重,消费者如果有机会看到车辆底盘,第一时间就能看到排气管路、消声器等排气系统部件,虽然排气系统的锈蚀因为严苛的腐蚀环境在一定程度上很难避免,但在一些消费者眼中生锈是不可接受的。
2 腐蚀评价方法及研究内容
2.1 腐蚀评价方法
本文基于T/CAS 660—2022《在用车腐蚀评价技术规范》,研究每辆汽车约355个零部件。标准规定腐蚀等级分为0—10级,其中0级表示无锈蚀,10级为最严重的锈穿。该方法能提供客观、定量的腐蚀状态数据,为零部件间的横向对比提供了依据。评级方法见表1。
2.2 具体研究内容
本文选取中国东南沿海作为调研区域,针对在该区域服役3年、年均行驶里程为1〜2万公里的在用车开展腐蚀调研。调研样本覆盖了市场主流的50款车型,每款车型研究3辆汽车,共计150辆汽车。通过对这批同车龄样本进行横向对比与统计分析,旨在精准定位高腐蚀风险部件,并对重点零部件的腐蚀模式与耐腐蚀表现进行深入解析。
3 重点零部件腐蚀结果分析
对150辆汽车样本中的5万余个零部件进行腐蚀等级评定后发现,腐蚀在不同类型的零部件上呈现出鲜明的规律性与集中性。本章将聚焦于车身钣金与覆盖件、铰链与连接件、连杆与结构件、排气系统以及紧固件这五大类关键部件,深入解析其功能特点、腐蚀模式及后果,为精准提升防腐设计提供依据。
3.1 车身钣金与覆盖件
车身钣金与覆盖件构成了汽车的视觉外观和基础款型,是消费者感知车辆质量最直接的部分,包括车门、前翼子板、行李箱盖板、车顶及各类盖板等。这些部件通常采用冷轧钢板或镀锌钢板,并经过电泳、喷漆组成多层涂装体系进行耐腐蚀防护[2]。
车身钣金与覆盖件中腐蚀风险较高的部位包括车门尖角、车门内侧折边、翼子板等。其中,车门尖角由于结构形状特殊,在电泳涂装过程中电泳液难以充分渗透和均匀附着,导致尖角处的漆膜厚度可能明显薄于平整区域,是车门中容易发生腐蚀的部位之一。车门折边如有打胶工艺缺陷,在涂胶和金属之间产生微小缝隙则易产生腐蚀现象。而翼子板由于位置关系容易受到飞溅石子的冲击,导致涂层脱落进而引发腐蚀。
图2 车身钣金与覆盖件 (a)车门尖角;(b)车门内侧折边;(c)前翼子板;(d)车门
结果如图2所示,本文研究的150辆汽车在服役3年时,车身钣金与覆盖件均表现较好,腐蚀风险较高的车门尖角、车门内侧折边、翼子板等部位亦鲜有车型发生腐蚀。这可能与汽车企业3年质保期的策略有关,企业在质保期内对车身外观腐蚀问题十分重视,采取了更严格的防腐措施。
3.2 铰链与连接件
铰链与连接件是保障车门、发动机盖、行李箱盖等可动部件实现平稳、可靠开合功能的关键,主要包括车门上下铰链、车门开度限位器、发动机舱盖板锁舌、行李箱铰链等。这类部件多由非时效性极深冲用钢、低合金高强度结构钢、45号钢、冷轧碳钢薄板、锻件用结构钢等制造,以承受循环载荷;部分采用表面镀锌或锌镍合金处理,以提升耐蚀性[3]。其结构设计需在有限空间内实现高承载能力和长期使用的耐磨性。
图3 在用车铰链与连接件腐蚀等级分布
图3显示了铰链与连接件的腐蚀等级分布情况。在50款车型、150辆车中,共有24辆车的车门铰链有腐蚀现象,腐蚀率为16.0%;17辆车的车门开度限位器有腐蚀现象,腐蚀率为11.3%;34辆车的发动机舱盖板锁舌有腐蚀现象,腐蚀率为22.7%。腐蚀等级越高代表腐蚀越严重,由此发现,大部分铰链及连接件的腐蚀等级为2级,这也意味着在表面有较多小的红锈点。
图4 铰链与连接件典型腐蚀形貌 (a)车门铰链;(b)车门开度限位器;(c)发动机舱盖板锁舌
图4展示了铰链与连接件的典型腐蚀形貌。铰链腐蚀常发生在螺栓与铰链接触面;车门开度限位器的腐蚀常发生在限位器开孔部位及限位器与固定螺栓接触面;而发动机舱盖板锁舌的腐蚀常发生在锁舌与锁扣接触的区域。究其原因,在于这些接触区域构成了典型的“缝隙腐蚀”和“电偶腐蚀”。接触面之间存在的微小缝隙易积聚水分、盐分等腐蚀介质,从而加速缝隙内的金属溶解导致缝隙腐蚀。同时,这些部位在车辆使用中不定期承受摩擦与冲击载荷,其表面防护层易被破坏暴露出金属基体,并与环境中的腐蚀介质直接接触,从而显著加剧了腐蚀进程。
铰链与连接件的功能性至关重要。车门上、下铰链与车门开度限位器共同构成了车门的旋转轴线,其配合精度直接决定了车门的密封性和开关手感。腐蚀发生后,可能导致铰链轴部与衬套之间的运动卡滞、异响,进而影响用户体验。严重腐蚀发生后,铰链轴部预紧力存在下降风险,造成链接松旷等危险现象。虽调研车辆在服役3年时上述部件腐蚀发生率并不高,但依旧需要引起企业和用户的及时关注。
3.3 连杆与悬架件
连杆与悬架件是底盘悬挂系统和转向系统的核心传力元件,对车辆的操控稳定性、平顺性和安全性起着决定性作用[4]。此类部件涵盖副车架、转向节、下摆臂、横向稳定杆、转向横拉杆、减震器等。为满足耐蚀性能的要求,通常选择喷漆、电泳、磷化等处理方式,并且合理搭配材料防止电偶腐蚀发生,部分高端车型的副车架、转向节等部件已开始采用热镀锌钢材、铝合金等材料。
图5 在用车连杆与悬架件腐蚀等级分布
由图5可以看出,在调研的150辆车中,有58辆车的前副车架有腐蚀现象,腐蚀率为38.7%,发生腐蚀零部件的平均等级为2.7级;有20辆车的前下摆臂有腐蚀现象,腐蚀率为13.3%;有67辆车的转向节有腐蚀现象,腐蚀率为44.7%,发生腐蚀零部件的平均等级为3.3级;有34辆车的后减震器发生了腐蚀现象,腐蚀率为22.7%。整体来看,大多数连杆与悬架件的腐蚀等级在0〜5级之间,很少有零部件发生更严重的腐蚀问题。其中,转向节的腐蚀率及平均腐蚀等级较高。这是因为转向节作为车轮的安装载体,连接着底盘传动轴、摆臂、转向横拉杆、减震器等悬架部件,由于结构原因存在机加工面,破坏了原有的耐蚀性涂层,进而导致腐蚀。
图6 连杆与悬架件典型腐蚀形貌 (a)前副车架;(b)前下摆臂;(c)转向节;(d)后减震器
典型的前副车架、前下摆臂的腐蚀发生在板材边缘部位;转向节腐蚀发生在机加工面,包括转向节与下摆臂连接处、制动钳连接处、减震器连接处等部位的机加工面;后减震器腐蚀常发生在减震器套筒下端呈弯曲形状的部位,如图6所示。腐蚀是由于这些零部件在底盘服役时的恶劣工况易遭到盐雾侵蚀、砂石冲击、泥浆淤积等影响,这就导致涂层薄弱的边缘区域、形状复杂区域往往会最先出现锈蚀扩展[5]。
3.4 排气系统
图7 排气管路典型腐蚀形貌 (a)未腐蚀;(b)轻微腐蚀;(c)严重腐蚀
值得一提的是,燃油车的排气系统在3年时或多或少会发生腐蚀现象,这是由于排气系统服役时不仅需要应对底盘恶劣工况,还要面临前端600℃左右的高温环境,这使得排气系统使用的材料既要具备良好的耐蚀性,还要具有耐高温氧化和热疲劳性能[6]。铁素体不锈钢成为这种恶劣工况下的首选材料。本研究发现,在不同车型上排气管的腐蚀严重程度具有显著差异,见图7。在服役3年时表现较好的车型排气管未发生腐蚀,部分发生3级轻微腐蚀,另外一部分温度较高的前端排气管管体腐蚀等级达到了7级。值得注意的是,相关腐蚀投诉数据显示,2024年底盘腐蚀投诉第一名即为排气系统,占比约为20%,这说明当消费者以某种契机看到车辆底盘时最容易注意到的就是排气系统,故排气系统的腐蚀令很多消费者不可接受。
3.5 紧固件
紧固件虽体积小巧,却是维系整车各系统结构完整性的“纽带”,具体包括各类螺栓、螺母、卡箍等。紧固件锈蚀会直接影响外观,且锈蚀样件会影响其连接效果,严重时发生强度减弱甚至工件失效,造成事故[7]。因此,紧固件的防腐蚀性能一直是金属耐蚀领域的重点研究课题。
本节选取了腐蚀高发的三类紧固件,其中,前直拉杆支架紧固螺栓、转向横拉杆球头紧固螺栓位于底盘,减震器塔座紧固螺栓位于发动机舱。如图8显示,在150辆样本车辆中,有49辆车的前直拉杆支架紧固螺栓出现了腐蚀现象,腐蚀率为32.7%,发生腐蚀零部件的平均等级为2.9级;有76辆车的转向横拉杆球头紧固螺栓有腐蚀现象,腐蚀率为50.7%,发生腐蚀零部件的平均等级为2.9级;另有41辆车的减震器塔座紧固螺栓有腐蚀现象,腐蚀率为27.3%,发生腐蚀零部件的平均等级为3.4级。车辆服役3年时腐蚀风险较高的紧固件腐蚀率已超过50%,并且部分紧固件的腐蚀等级达到了6级,即已产生了大面积锈蚀,应引起企业关注。
图9 紧固件典型腐蚀形貌 (a)直拉杆支架紧固螺栓;(b)转向横拉杆球头紧固螺栓;(c)减震器塔座紧固螺栓
紧固件典型腐蚀形貌见图9。紧固件的腐蚀常发生在螺纹处,这是由于在装配时赋予紧固件适当的轴向预紧,可能由于螺纹与螺母的同轴性存在偏差导致螺栓在拧紧过程中倾斜拧入螺母,致使紧固件螺纹耐蚀涂层局部被破坏而导致锈蚀。整体来说,底盘区域的紧固件腐蚀发生率较高,而发动机舱内的减震器塔座紧固螺栓表现出较高腐蚀程度。不同安装部位的腐蚀环境对紧固件的耐蚀性能提出了不同要求,在精准定位腐蚀高风险紧固件后,整车防腐设计中应进行分区、分级有针对性的防护。
4 结论
本文通过对中国东南沿海地区50款主流车型、150辆在用车的系统性腐蚀调研,对整车重点零部件的耐腐蚀性能进行了深入解析,得出以下主要结论:
一是汽车腐蚀问题具有显著的部件集中性。投诉数据与市场数据均表明腐蚀在部分零部件上发生率显著增加,车身区域(如车门、车漆)的腐蚀易引发消费者投诉,而底盘区域(如转向节、副车架、紧固件)的实际腐蚀发生率更高,但因视觉隐蔽性其风险易被低估。
二是不同部件类别的耐腐蚀性能表现存在差异。车身钣金与覆盖件整体表现优异,腐蚀风险较高的车门尖角、折边等部位也鲜见腐蚀。铰链与连接件、连杆与悬挂件有部分腐蚀现象发生。转向横拉杆球头紧固螺栓等紧固件腐蚀率较高,需要引起企业重点关注。
三是腐蚀成因复杂,与结构设计、表面处理工艺及装配过程密切相关。各类零部件发生腐蚀原因不尽相同,包括:由接触面引发的缝隙腐蚀与电偶腐蚀;因机加工或石子冲击导致防护层破坏的局部腐蚀;因部分零部件面临高温与环境介质的协同腐蚀。
综上所述,系统性、精准化的防腐策略是提升整车耐蚀质量的关键。汽车企业应在保证车身外观件防腐性能的同时,将更多的研发与质控资源投向高腐蚀风险零部件,通过优化结构设计、提升关键区域涂层质量与覆盖率、对不同区域腐蚀环境采用分级防护等手段,不断提升产品耐蚀质量,给消费者带来更美观、更可靠的汽车产品。
对于消费者而言,在选车时可留意车辆在防腐方面的设计与配置,并在日常使用中保持良好的车辆清洁习惯,尤其在雨雪、沿海等腐蚀环境使用后适时对底盘进行清洗,有助于保持车身各部件良好状态,延长车辆使用寿命,提升长期用车体验。
参考文献
[1] 刘亚芳.汽车钣金防腐蚀涂层性能评价及提升策略研究[J].汽车测试报告,2025,(01):67-69.
[2] 包爽,朱向忠,邓宇,等.车身不同部位腐蚀问题及防腐措施[J].汽车制造业,2020,(08):26-29.
[3] 史红乐,梁兴贺.汽车车身零部件强度性能分析与优化研究[J].汽车测试报告,2023,(06):143-145.
[4] 黄陆.轿车常用副车架的作用及主要类型特点[C].2012年海南机械科技学术报告会交流论文集,2012:127-132.
[5] 陆海东,林茜茜,张志松.副车架防腐工艺优化设计[J].上海涂料,2025,63(02):59-62.
[6] 李伟峰,张天理,徐连勇,等.合金元素对汽车排气系统用铁素体不锈钢抗高温氧化和耐腐蚀影响的研究进展[J].材料导报,2025,39(16):192-201.
[7] 李银花,黎敏,周林.汽车紧固件常见锈蚀案例及解决方案[J].电镀与涂饰,2025,44(03):89-94.