某柴油机文丘里管腐蚀分析与防护研究

0 引言

近年来柴油机排放标准越来越严苛，随着国六等排放法规的实施，柴油机正在向“零排放”方向发展

。废气再循环系统(Exhaust gas recirculation,EGR)是重要的降排放路线之一

。

EGR系统将发动机排出的废气从排气管内重新循环进入进气管内，进而降低燃烧温度和混合氧气含量，降低NOX的生产条件。废气中含有硫和氮等腐蚀性气体，腐蚀性气体会进入到EGR系统管路中，在温度降低，湿度加大时冷凝形成硫酸、硝酸等强腐蚀性物质，造成管路内壁严重腐蚀。

文丘里管是发动机EGR系统中引导废气循环的重要部件，通过提高废气压力，引导EGR气流进入柴油机气缸

，其需要保持较高的压差测量精度，所以对表面粗糙度要求较高。因其工作环境主要为NOX、CO2、CO和CH等废气，因此文丘里管要有较强的耐酸腐蚀性能。而耐蚀性能较好的铸造不锈钢材料，价格高，且重量大。不适用于产品批量应用。量产机型一般均采用铸造铝合金ZL107材料。

在某柴油机台架试验中，发现EGR系统测量压力波动异常，停机拆检后发现文丘里管内表面腐蚀严重，表面粗糙不平，确定故障为文丘里管内表面腐蚀失效，影响测量精度，进而影响排放控制标定。

分析文丘里管腐蚀原理，提出多种针对文丘里管腐蚀问题的解决方案，并对不同方案进行酸性盐雾试验考核，最终确定防护措施。

1 腐蚀分析

1.1 腐蚀原理分析

在相同环境下，对不同处理方式下样件的腐蚀程度进行72h以上的观察比较。将文丘里管沿中线处切割，按照GB/T10125酸性盐雾试验方法进行试验，每24h观察管内壁腐蚀形貌。

在图1中，巡检人员在接收到巡检计划后需要到指定的设备地点，利用移动终端上摄像头扫描设备上的二维码，获取该二维码所包含的设备信息数据，然后可以获取到地理位置信息，这样可以有效地避免传统巡检方式中漏检的情况发生，同时可对巡检人员起到监管的作用。在对设备信息数据比对后，录入巡检设备的参数信息并上传，这样不但可以实现对电力通信设备实时或准实时的状态感知，同时也可以提高采集数据的质量和数据采集效率。

如图1.2所示，腐蚀剖面金相图，腐蚀沿着Si相与α固溶体的相界面由管表面向内扩展，在停车过程中，文丘里管内废气温度降低，内表面产生酸性冷凝液，同时废气中的CO

与NOX等可溶性废气溶解到冷凝水中产生酸性电解质，破坏表面氧化层，进而向内部逐渐腐蚀。由于Si相与α固溶体电位差较大，存在电解质溶液时会在相界面处形成微电池，发生电化学腐蚀。此外，相界面位置一般存在杂质或是内应力等，能量较高，容易产生腐蚀。

蒙古国拉布噶苏荣教授做了《蒙古国考古发掘成果》的报告，由大连外国语大学秀云副教授担任翻译。他系统介绍了蒙古国自旧石器时代至蒙古帝国时期考古学发掘与研究所取得的成就，包括旧石器时代人头盖骨的发现反映了蒙古高原80－20万年前蒙古高原古人类的生存状况;分布于蒙古国西部、西南部及南部戈壁的大量动物纹岩画遗存早于世界其他地区的动物纹岩画，表明蒙古高原是世界艺术的重要源头;以及与匈奴、鲜卑、柔然、回鹘、突厥、契丹、女真、蒙古等各民族相关的城址、墓葬、祭坛、石像、碑刻等遗存。蒙古国学者的考古学研究成果引发了与会学者的热烈讨论。

该方法将特氟龙(即聚四氟乙烯)是利用热源将喷涂材料加热至融化或半融化状态，并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成塑料涂层的方法

。塑料涂层对耐各种介质腐蚀性能很强，可以实现各种厚度和颜色要求，该方法对工件的几何尺寸有一定的要求，工件的几何形状容易妨碍其采用镀前处理，对于文丘里管内壁很难实现喷涂，且价格昂贵。

1.2 腐蚀防护方法

(1) 阳极电泳漆

该方式是电化学防护的一种，其工作原理是将有导电性的被涂工件作为阴极(或阳极)放置在电泳槽中，在槽中另外放置对应的阳极(或阴极)，在外置直流电场的作用下，使电泳涂料中的粒子、树脂等定向移动到被涂工件表面并沉积形成一种有机漆膜的方法

。

工艺流程为零件去油、清洗、电泳涂装、喷淋和烘干。工艺流程相对简单，颜色可选择，表面漆膜厚度约(0.02～0.03)mm。此方法价格低廉，且具有很强的耐蚀能力。

民有军无要素共计250项，在测绘地理信息行业的军民融合中，最迫切需要解决的是由国家生产和管理的基础地理信息数据可以为军事战场环境保障所用。在此前提下，“民用分类代码”中有而“军用分类代码”中没有的要素，可以根据具体需要在标准中直接采用，在数据实际应用时如果不需要则可直接删掉。

(2)阳极氧化

(4)钝化

较多研究发现[13]，认知正常的前提是大脑皮层功能正常，换言之，任何可能导致大脑皮层功能和结构异常的因素，均可导致机体发生认知障碍。

工艺流程主要包括除油、水洗、碱洗、水洗、化学抛光、水洗、中和、水洗、阳极氧化、水洗、着色、水洗、封孔、水洗、干燥

。但阳极氧化技术在压铸铝中应用仍存在问题，不能实现与铝型材一样的处理效果。

(3)微弧氧化

利用船、车等工具对羊进行长距离的运输，或者羊的营养状况较差，均会致使其机体防御功能大幅度下降，进而对其肠胃的防御机制造成影响，致使正常情况下胃肠中存在但不会导致羊患病的一些病菌，例如大肠杆菌以及坏死杆菌等的毒性大幅度提升，最终使得羊患病。

微弧氧化又被称为等离子弧氧化，是一种在铝、镁、钛等金属表面原位生长陶瓷层的表面改性技术。零部件在高电压下，电极表面发生微弧，形成更加致密的氧化铝陶瓷膜层

。该膜层相对于阳极氧化更加致密、更厚、耐蚀性能更好，但价格相对阳极氧化较高。

阳极氧化是铝及铝合金在硫酸溶液中,已铝制品为阳极，在外加电流的作用下，进行阳极氧化处理，得到多孔氧化铝膜作为保护层。通过选用不同类型、不同浓度的电解液，控制氧化工艺条件，可以获得厚度几十至几百微米的阳极氧化膜。

钝化是一种化学反应，金属经过氧化性介质处理后，其腐蚀速度比原来未处理前有显著下降的现象称为金属的钝化

。通过化学法，在金属表面形成铬酸盐钝化膜。采用相对环保的三价铬钝化，膜层厚度相对较薄，约为几微米，耐蚀性能比较差。

工艺过程主要为除油、预侵蚀、酸洗、除挂灰、钝化、中和、干燥、除氢，由于过程中引入了酸和碱，需要用大量的溶液去中和，还需要大量的水冲洗，随着环保的要求，广泛应用受到一定限制

。

出具试验报告。

图1.3所示为腐蚀样件EDS分析图，表1.1为内表面EDS能谱，表1.2为剖面EDS能谱。文丘里管内表面腐蚀产物主要成分为C、O和Al，与近表面腐蚀区域元素相同，腐蚀后产物在表面堆积，当腐蚀层达到一定厚度后，在机体振动或气流作用下剥落，形成管内的粉末。

针对铝制文丘里管，常用的五种表面防护方法特点及耐蚀能力对比如表1.3所示。

陈山利艰辛地爬到了几百米开外，开枪点射，枪声划破了天空。后卫队率先开枪，成了各战斗分队的号角。一时间，子弹和气浪擦着耳朵，在山林中回荡。

2 试验测试验证

2.1 试验准备

选取某柴油机文丘里管，4对样件分别进行阳极电泳漆、表面钝化、阳极氧化、微弧氧化和特氟龙涂层处理。

阳极电泳漆采用环氧树脂；表面钝化采用三价铬在45～50℃下进行钝化，时间约10分钟；阳极氧化和微弧氧化均采用硫酸溶液进行处理；特氟龙涂层采用静电喷涂处理。

为快速有效的对比5种涂层的耐酸性腐蚀能力，选择按照GB/T10125酸性盐雾试验进行横向对比。图2.1所示为试制5种防护方法后的样件(从左到右分别是未处理、钝化、阳极氧化、微弧氧化、特氟龙涂层和阳极电泳漆)。图2.2所示为试验箱。

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2.2 试验要求

试验前膜厚测量仪测量膜层厚度并记录；

试验完成后与未进行试验样件进行对比。

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每24h观察样件腐蚀情况并拍照记录，初步按照72h进行考核，如72h未出现腐蚀情况，继续进行实验，每24h观察记录一次；

(5)特氟龙(PTEF)涂层

2.3 试验结果与分析

如图1.1所示，为文丘里管内表面腐蚀形貌。可以看到，文丘里管内表面粗糙不平，腐蚀产物堆积在整个管壁内表面。

表面无防护文丘里管24h已经产生明显腐蚀；表面钝化，试验24h出现轻微腐蚀；微弧氧化，48h出现轻微腐蚀；特氟龙涂层在120h才出现明显腐蚀；阳极电泳漆处理样件在120h出现少量鼓泡。

因此，快递公司加强对快递网点（不要管他是一级还是二级网点）跨区行为的管理、维护基层网点的合法权益，不仅是维护这些基层网点和员工的利益，更是在为了维护公司的自身和长远利益，那种只顾眼前不图长远的经营理念，不仅是对下属员工的不公平不负责，也是对公司的不负责甚至可以说是对老板自己的不负责任。在呼吁和期望政府提供公平公正市场环境的同时，我们快递公司的老总们也该扪心自问一下：你的公司内部营商环境是否公平公正呢！

此外，针对本样件，不同处理方式增加成本相差悬殊，其中，阳极电泳漆成本最低，单件约10元；而特氟龙涂层处理成本较高，单件约为70元。

具体的5种表面防护方式的成本增加情况如图2.3所示。

综合对比酸性盐雾试验结果、处理成本及处理工艺等因素，如表2.1所示，铝合金文丘里管表面建议采用电泳漆防护，电泳漆采用耐蚀性能较好的环氧树脂型，价格低廉，且膜层厚度适中，电泳漆前可通过磷化处理，增强漆膜附着力。

3 市场验证

完成零部件验证后，选定方案推广应用到文丘里机型，自2020年国六发动机陆续推广到市场，累计销量10万台以上，最长行驶里程近30万公里，未收到市场问题反馈。

4 总结

1)文丘里管失效的主要原因为内壁腐蚀失效，降低其测量精度，降低可靠性。

本研究以语文课程的角度切入，对整本书阅读的教学实施进行了较为系统的探讨。本文梳理了整本书阅读作为课程的价值：以整本书阅读作为课程，可以增加学生阅读量，开阔学生视野，有利于学生开展深度学习，掌握阅读方法，最终养成阅读习惯。因此，整本书阅读进入语文课程，对学生语文素养的提高是大有帮助的。利用网络环境的优势，使得整本书阅读真正进入学生的课堂之中，从而培养学生的语文核心素养。

2)经综合研判，确定电泳漆可作为解决内表面腐蚀失效的最优方法，并已批量应用。

3)对具有相同类似工况的其他零部件产品，均可借鉴采用相同防护方式，减少经济损失，为后续零部件设计及研究提供参考。

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