当盐雾测试对象从常规金属试片、汽车零部件进一步扩大到车身总成,腐蚀试验对设备提出的要求也随之发生变化:样品如何进入试验舱、如何承载和定位,大空间内盐雾环境如何验证,不同腐蚀环境之间如何完成循环,都需要重新考虑。近日,TEMAK一台大型步入式复合盐雾试验舱进入调试阶段,面向大型汽车车身腐蚀试验场景,这台盐雾试验舱需要具备哪些能力?

1、TEMAK80m³盐雾试验舱结构
汽车行业里经常会提到白车身。简单来说,白车身是完成车身结构焊装后的车身总成。到了腐蚀测试阶段,关注的已经不只是某一种金属材料,而是车身结构、涂装体系、密封部件、开闭件以及相关安装部位在实际装配状态下的腐蚀表现。
T/CSAE68-2018《乘用车车身试验舱加速腐蚀试验方法》规定的测试对象就是预装配的车身总成,并要求根据实际装配状态尽可能配置相应的密封部件。标准还特别关注车身内腔、焊接部位、接缝和划痕等区域的腐蚀情况。
大型车身作为一个整体进入试验舱后,需要先解决运输、进舱、承载和定位。
此次TEMAK项目采用下沉式结构,使厂房地面与试验舱底板基本保持同一标高。对于大型车身样品而言,这意味着可以使用叉车等设备直接完成进舱。
同时,底板采用316不锈钢防滑板,均匀承重能力不低于1500 kg/m²,可承受叉车承载2t样品进出,并针对汽车轮荷设置了≥1200kg/轮的承载能力。

2、空间变大后,盐雾环境怎么证明“ 测得准”?
对于大型试验舱,更关键的问题在于:不同位置的车身表面,能否获得符合要求的盐雾条件?
这就涉及盐雾试验中的两个概念:盐雾沉降率和试验舱腐蚀性评价。
在常规NSS中,GB/T10125-2021和ISO9227:2022都规定了盐雾环境需要控制的条件。例如,ISO9227:2022规定NSS试验温度为35℃,平均盐雾沉降量为1.5±0.5mL/(80cm²·h),并要求通过收集液的pH等条件控制试验溶液状态。
但“沉降量达到要求”还不是评价大型试验舱腐蚀环境的全部。
ISO9227规定使用盐雾收集器测量试验舱内的盐雾沉降量,通过不同位置的收集结果判断喷雾环境是否处于规定范围。也就是说,收集器回答的是:这个位置接收到的盐雾量是否合适?

对于车身腐蚀试验舱,T/CSAE68-2018进一步考虑了大空间问题。标准规定,当试验舱容积超过10m³时,盐雾沉降率测试点至少设置13个,通过多点测试评价试验舱不同位置的盐雾条件。
ISO9227:2022规定,还需要利用标准钢参照试样对试验舱的腐蚀性进行定期验证。对于NSS,标准规定参照试样经过48h试验后,其质量损失应处于70±20g/m²的允许范围内。
盐雾收集器看的是环境分布;标准腐蚀试片看的是试验舱实际产生的腐蚀作用。
此次TEMAK项目的中性盐雾条件设置为35℃±1℃,盐水浓度为5±0.5%,并对试验液及收集液pH进行控制;车身加速腐蚀阶段则按照项目要求设置5±1mL/(80cm²·h)的盐雾沉降条件。
3、车身腐蚀试验,经历了哪些阶段?
自然环境中的车身会经历潮湿、干燥、温度变化以及盐分再次活化等过程。因此,汽车加速腐蚀试验往往采用不同环境阶段组合的方式,让腐蚀过程在实验室中得到加速。
T/CSAE68-2018将车身加速腐蚀试验划分为三个阶段:
中性盐雾→标准气候→恒温恒湿。
盐雾阶段使含盐介质持续作用于车身表面;之后进入标准气候和高湿环境,表面的水分、盐分及湿润状态发生变化,腐蚀过程随之继续发展。
其中,一个24h循环包括4h中性盐雾、4h标准气候和16h恒温恒湿,并要求不同阶段之间完成温湿度转换。中性盐雾阶段采用35±2℃和5±0.5%盐溶液,盐雾沉降率为5±1mL/(80cm²·h);标准气候阶段为23±2℃、50±5%RH;恒温恒湿阶段为40±2℃、相对湿度大于95%。

此次TEMAK步入式复合盐雾试验舱环境试验部分覆盖20~90℃、20%~98%RH,同时设置阴干、湿热以及60~70℃热风干燥等条件,为不同阶段的环境控制提供设备基础。
4、腐蚀有没有达到要求,最终怎么判断?
试验过程中看到“车身生锈了”,并不能直接说明测试已经完成。
车身加速腐蚀试验实际上存在两套不同的评价对象。
一套评价试验舱
前面提到的标准腐蚀试片,就是用来验证试验舱本身的腐蚀强度。
T/CSAE68-2018将“试验舱腐蚀强度”定义为:在规定条件下,把标准板放置在试验舱指定区域,经过48h中性盐雾后,根据标准板的质量损失评价试验舱的腐蚀作用。
另一套评价车身
T/CSAE68-2018要求在试验过程中定期检查车身外表面和内腔,并关注腐蚀类型、腐蚀形态、腐蚀等级、划痕扩展宽度以及腐蚀出现和扩展的时间。
其中,车身内腔并不能只靠肉眼观察,标准还涉及利用内窥镜检查纵梁、门槛、A柱、B柱、C柱等内部区域的腐蚀情况;试验结束后,还需要拆解车身,对接缝、焊缝、密封胶以及其他不可见区域进行进一步检查。
对于大型汽车车身腐蚀测试而言,更大的空间,需要更完整的环境控制,更严谨的均匀性验证,以及能够支撑完整腐蚀循环的试验能力。
技术小知识
为什么盐雾试验要测“收集液”的pH?
在NSS试验中,盐水配制完成后,并不意味着pH条件就最终确定了。
GB/T10125-2021明确要求调整试验溶液,使盐雾箱收集的喷雾溶液在25℃±2℃时pH保持在6.5~7.2。标准同时指出,盐溶液在喷雾过程中可能因二氧化碳逸出而发生pH变化。
因此,测量收集液的意义在于:验证真正进入试验区域、并与试件接触的盐雾溶液,其pH是否处于规定范围。
这也是盐雾试验中一个很容易被忽视的细节——配液参数合格,并不等于喷雾后的实际试验环境已经合格。