某柴油機(jī)文丘里管腐蝕分析與防護(hù)研究

0 引言

近年來柴油機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)苛，隨著國六等排放法規(guī)的實(shí)施，柴油機(jī)正在向“零排放”方向發(fā)展

。廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(Exhaust gas recirculation,EGR)是重要的降排放路線之一

。

EGR系統(tǒng)將發(fā)動機(jī)排出的廢氣從排氣管內(nèi)重新循環(huán)進(jìn)入進(jìn)氣管內(nèi)，進(jìn)而降低燃燒溫度和混合氧氣含量，降低NOX的生產(chǎn)條件。廢氣中含有硫和氮等腐蝕性氣體，腐蝕性氣體會進(jìn)入到EGR系統(tǒng)管路中，在溫度降低，濕度加大時冷凝形成硫酸、硝酸等強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，造成管路內(nèi)壁嚴(yán)重腐蝕。

文丘里管是發(fā)動機(jī)EGR系統(tǒng)中引導(dǎo)廢氣循環(huán)的重要部件，通過提高廢氣壓力，引導(dǎo)EGR氣流進(jìn)入柴油機(jī)氣缸

，其需要保持較高的壓差測量精度，所以對表面粗糙度要求較高。因其工作環(huán)境主要為NOX、CO2、CO和CH等廢氣，因此文丘里管要有較強(qiáng)的耐酸腐蝕性能。而耐蝕性能較好的鑄造不銹鋼材料，價格高，且重量大。不適用于產(chǎn)品批量應(yīng)用。量產(chǎn)機(jī)型一般均采用鑄造鋁合金ZL107材料。

在某柴油機(jī)臺架試驗中，發(fā)現(xiàn)EGR系統(tǒng)測量壓力波動異常，停機(jī)拆檢后發(fā)現(xiàn)文丘里管內(nèi)表面腐蝕嚴(yán)重，表面粗糙不平，確定故障為文丘里管內(nèi)表面腐蝕失效，影響測量精度，進(jìn)而影響排放控制標(biāo)定。

分析文丘里管腐蝕原理，提出多種針對文丘里管腐蝕問題的解決方案，并對不同方案進(jìn)行酸性鹽霧試驗考核，最終確定防護(hù)措施。

1 腐蝕分析

1.1 腐蝕原理分析

在相同環(huán)境下，對不同處理方式下樣件的腐蝕程度進(jìn)行72h以上的觀察比較。將文丘里管沿中線處切割，按照GB/T10125酸性鹽霧試驗方法進(jìn)行試驗，每24h觀察管內(nèi)壁腐蝕形貌。

在圖1中，巡檢人員在接收到巡檢計劃后需要到指定的設(shè)備地點(diǎn)，利用移動終端上攝像頭掃描設(shè)備上的二維碼，獲取該二維碼所包含的設(shè)備信息數(shù)據(jù)，然后可以獲取到地理位置信息，這樣可以有效地避免傳統(tǒng)巡檢方式中漏檢的情況發(fā)生，同時可對巡檢人員起到監(jiān)管的作用。在對設(shè)備信息數(shù)據(jù)比對后，錄入巡檢設(shè)備的參數(shù)信息并上傳，這樣不但可以實(shí)現(xiàn)對電力通信設(shè)備實(shí)時或準(zhǔn)實(shí)時的狀態(tài)感知，同時也可以提高采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)據(jù)采集效率。

如圖1.2所示，腐蝕剖面金相圖，腐蝕沿著Si相與α固溶體的相界面由管表面向內(nèi)擴(kuò)展，在停車過程中，文丘里管內(nèi)廢氣溫度降低，內(nèi)表面產(chǎn)生酸性冷凝液，同時廢氣中的CO

與NOX等可溶性廢氣溶解到冷凝水中產(chǎn)生酸性電解質(zhì)，破壞表面氧化層，進(jìn)而向內(nèi)部逐漸腐蝕。由于Si相與α固溶體電位差較大，存在電解質(zhì)溶液時會在相界面處形成微電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕。此外，相界面位置一般存在雜質(zhì)或是內(nèi)應(yīng)力等，能量較高，容易產(chǎn)生腐蝕。

蒙古國拉布噶蘇榮教授做了《蒙古國考古發(fā)掘成果》的報告，由大連外國語大學(xué)秀云副教授擔(dān)任翻譯。他系統(tǒng)介紹了蒙古國自舊石器時代至蒙古帝國時期考古學(xué)發(fā)掘與研究所取得的成就，包括舊石器時代人頭蓋骨的發(fā)現(xiàn)反映了蒙古高原80－20萬年前蒙古高原古人類的生存狀況;分布于蒙古國西部、西南部及南部戈壁的大量動物紋巖畫遺存早于世界其他地區(qū)的動物紋巖畫，表明蒙古高原是世界藝術(shù)的重要源頭;以及與匈奴、鮮卑、柔然、回鶻、突厥、契丹、女真、蒙古等各民族相關(guān)的城址、墓葬、祭壇、石像、碑刻等遺存。蒙古國學(xué)者的考古學(xué)研究成果引發(fā)了與會學(xué)者的熱烈討論。

該方法將特氟龍(即聚四氟乙烯)是利用熱源將噴涂材料加熱至融化或半融化狀態(tài)，并以一定的速度噴射沉積到經(jīng)過預(yù)處理的基體表面形成塑料涂層的方法

。塑料涂層對耐各種介質(zhì)腐蝕性能很強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)各種厚度和顏色要求，該方法對工件的幾何尺寸有一定的要求，工件的幾何形狀容易妨礙其采用鍍前處理，對于文丘里管內(nèi)壁很難實(shí)現(xiàn)噴涂，且價格昂貴。

1.2 腐蝕防護(hù)方法

(1) 陽極電泳漆

該方式是電化學(xué)防護(hù)的一種，其工作原理是將有導(dǎo)電性的被涂工件作為陰極(或陽極)放置在電泳槽中，在槽中另外放置對應(yīng)的陽極(或陰極)，在外置直流電場的作用下，使電泳涂料中的粒子、樹脂等定向移動到被涂工件表面并沉積形成一種有機(jī)漆膜的方法

。

工藝流程為零件去油、清洗、電泳涂裝、噴淋和烘干。工藝流程相對簡單，顏色可選擇，表面漆膜厚度約(0.02～0.03)mm。此方法價格低廉，且具有很強(qiáng)的耐蝕能力。

民有軍無要素共計250項，在測繪地理信息行業(yè)的軍民融合中，最迫切需要解決的是由國家生產(chǎn)和管理的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)可以為軍事戰(zhàn)場環(huán)境保障所用。在此前提下，“民用分類代碼”中有而“軍用分類代碼”中沒有的要素，可以根據(jù)具體需要在標(biāo)準(zhǔn)中直接采用，在數(shù)據(jù)實(shí)際應(yīng)用時如果不需要則可直接刪掉。

(2)陽極氧化

(4)鈍化

較多研究發(fā)現(xiàn)[13]，認(rèn)知正常的前提是大腦皮層功能正常，換言之，任何可能導(dǎo)致大腦皮層功能和結(jié)構(gòu)異常的因素，均可導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生認(rèn)知障礙。

工藝流程主要包括除油、水洗、堿洗、水洗、化學(xué)拋光、水洗、中和、水洗、陽極氧化、水洗、著色、水洗、封孔、水洗、干燥

。但陽極氧化技術(shù)在壓鑄鋁中應(yīng)用仍存在問題，不能實(shí)現(xiàn)與鋁型材一樣的處理效果。

(3)微弧氧化

利用船、車等工具對羊進(jìn)行長距離的運(yùn)輸，或者羊的營養(yǎng)狀況較差，均會致使其機(jī)體防御功能大幅度下降，進(jìn)而對其腸胃的防御機(jī)制造成影響，致使正常情況下胃腸中存在但不會導(dǎo)致羊患病的一些病菌，例如大腸桿菌以及壞死桿菌等的毒性大幅度提升，最終使得羊患病。

微弧氧化又被稱為等離子弧氧化，是一種在鋁、鎂、鈦等金屬表面原位生長陶瓷層的表面改性技術(shù)。零部件在高電壓下，電極表面發(fā)生微弧，形成更加致密的氧化鋁陶瓷膜層

。該膜層相對于陽極氧化更加致密、更厚、耐蝕性能更好，但價格相對陽極氧化較高。

陽極氧化是鋁及鋁合金在硫酸溶液中,已鋁制品為陽極，在外加電流的作用下，進(jìn)行陽極氧化處理，得到多孔氧化鋁膜作為保護(hù)層。通過選用不同類型、不同濃度的電解液，控制氧化工藝條件，可以獲得厚度幾十至幾百微米的陽極氧化膜。

鈍化是一種化學(xué)反應(yīng)，金屬經(jīng)過氧化性介質(zhì)處理后，其腐蝕速度比原來未處理前有顯著下降的現(xiàn)象稱為金屬的鈍化

。通過化學(xué)法，在金屬表面形成鉻酸鹽鈍化膜。采用相對環(huán)保的三價鉻鈍化，膜層厚度相對較薄，約為幾微米，耐蝕性能比較差。

工藝過程主要為除油、預(yù)侵蝕、酸洗、除掛灰、鈍化、中和、干燥、除氫，由于過程中引入了酸和堿，需要用大量的溶液去中和，還需要大量的水沖洗，隨著環(huán)保的要求，廣泛應(yīng)用受到一定限制

。

出具試驗報告。

圖1.3所示為腐蝕樣件EDS分析圖，表1.1為內(nèi)表面EDS能譜，表1.2為剖面EDS能譜。文丘里管內(nèi)表面腐蝕產(chǎn)物主要成分為C、O和Al，與近表面腐蝕區(qū)域元素相同，腐蝕后產(chǎn)物在表面堆積，當(dāng)腐蝕層達(dá)到一定厚度后，在機(jī)體振動或氣流作用下剝落，形成管內(nèi)的粉末。

針對鋁制文丘里管，常用的五種表面防護(hù)方法特點(diǎn)及耐蝕能力對比如表1.3所示。

陳山利艱辛地爬到了幾百米開外，開槍點(diǎn)射，槍聲劃破了天空。后衛(wèi)隊率先開槍，成了各戰(zhàn)斗分隊的號角。一時間，子彈和氣浪擦著耳朵，在山林中回蕩。

2 試驗測試驗證

2.1 試驗準(zhǔn)備

選取某柴油機(jī)文丘里管，4對樣件分別進(jìn)行陽極電泳漆、表面鈍化、陽極氧化、微弧氧化和特氟龍涂層處理。

陽極電泳漆采用環(huán)氧樹脂；表面鈍化采用三價鉻在45～50℃下進(jìn)行鈍化，時間約10分鐘；陽極氧化和微弧氧化均采用硫酸溶液進(jìn)行處理；特氟龍涂層采用靜電噴涂處理。

為快速有效的對比5種涂層的耐酸性腐蝕能力，選擇按照GB/T10125酸性鹽霧試驗進(jìn)行橫向?qū)Ρ?。圖2.1所示為試制5種防護(hù)方法后的樣件(從左到右分別是未處理、鈍化、陽極氧化、微弧氧化、特氟龍涂層和陽極電泳漆)。圖2.2所示為試驗箱。

由于數(shù)據(jù)來源是多維的，因而基于卓越型教師大數(shù)據(jù)調(diào)查基礎(chǔ)上所遴選出的評價要素，從理論上講可以作無限拓展?；谏鲜鲈u價要素建構(gòu)的評價系統(tǒng)，能全面反映教師專業(yè)發(fā)展情況，及時顯示教師專業(yè)發(fā)展的動態(tài)。這不僅有利于教師調(diào)整專業(yè)發(fā)展規(guī)劃，修正教育教學(xué)業(yè)務(wù)的缺陷，而且能對某一教師群體組織（名師工作室、教改團(tuán)隊、課題研究團(tuán)隊等）做出全面評價，甚至能對學(xué)校的政策導(dǎo)向進(jìn)行評價。

2.2 試驗要求

試驗前膜厚測量儀測量膜層厚度并記錄；

試驗完成后與未進(jìn)行試驗樣件進(jìn)行對比。

21世紀(jì)的人類社會是一個以競爭為主旋律的充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)的社會。而競爭的主題正是“知識”與“人才”。作為新世紀(jì)的大學(xué)生，不得不時刻做好準(zhǔn)備掌握這種難得的機(jī)遇并迎接這種殘酷的挑戰(zhàn)。因此，職業(yè)生涯規(guī)劃便理所當(dāng)然地融入到了我們的生活中。我想只有明確自己的職業(yè)理想并為之不懈努力，當(dāng)學(xué)生走出校園踏入社會的時候才會有立足之地。因此，決定從現(xiàn)在開始做一個有準(zhǔn)備、有目標(biāo)、有方向的大學(xué)生，系統(tǒng)的規(guī)劃自己的職業(yè)生涯、設(shè)計自己的人生藍(lán)圖。在就讀的專業(yè)是我的想法，翱翔在藍(lán)天白云間、仰觀宇宙云卷云舒成為我的向往?！翱战恪钡穆毼皇敲總€年輕女孩所追求的夢想，她不僅有光鮮靚麗的一面，而且讓人值得驕傲。

每24h觀察樣件腐蝕情況并拍照記錄，初步按照72h進(jìn)行考核，如72h未出現(xiàn)腐蝕情況，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗，每24h觀察記錄一次；

(5)特氟龍(PTEF)涂層

2.3 試驗結(jié)果與分析

如圖1.1所示，為文丘里管內(nèi)表面腐蝕形貌?？梢钥吹?，文丘里管內(nèi)表面粗糙不平，腐蝕產(chǎn)物堆積在整個管壁內(nèi)表面。

表面無防護(hù)文丘里管24h已經(jīng)產(chǎn)生明顯腐蝕；表面鈍化，試驗24h出現(xiàn)輕微腐蝕；微弧氧化，48h出現(xiàn)輕微腐蝕；特氟龍涂層在120h才出現(xiàn)明顯腐蝕；陽極電泳漆處理樣件在120h出現(xiàn)少量鼓泡。

因此，快遞公司加強(qiáng)對快遞網(wǎng)點(diǎn)（不要管他是一級還是二級網(wǎng)點(diǎn)）跨區(qū)行為的管理、維護(hù)基層網(wǎng)點(diǎn)的合法權(quán)益，不僅是維護(hù)這些基層網(wǎng)點(diǎn)和員工的利益，更是在為了維護(hù)公司的自身和長遠(yuǎn)利益，那種只顧眼前不圖長遠(yuǎn)的經(jīng)營理念，不僅是對下屬員工的不公平不負(fù)責(zé)，也是對公司的不負(fù)責(zé)甚至可以說是對老板自己的不負(fù)責(zé)任。在呼吁和期望政府提供公平公正市場環(huán)境的同時，我們快遞公司的老總們也該捫心自問一下：你的公司內(nèi)部營商環(huán)境是否公平公正呢！

此外，針對本樣件，不同處理方式增加成本相差懸殊，其中，陽極電泳漆成本最低，單件約10元；而特氟龍涂層處理成本較高，單件約為70元。

具體的5種表面防護(hù)方式的成本增加情況如圖2.3所示。

綜合對比酸性鹽霧試驗結(jié)果、處理成本及處理工藝等因素，如表2.1所示，鋁合金文丘里管表面建議采用電泳漆防護(hù)，電泳漆采用耐蝕性能較好的環(huán)氧樹脂型，價格低廉，且膜層厚度適中，電泳漆前可通過磷化處理，增強(qiáng)漆膜附著力。

3 市場驗證

完成零部件驗證后，選定方案推廣應(yīng)用到文丘里機(jī)型，自2020年國六發(fā)動機(jī)陸續(xù)推廣到市場，累計銷量10萬臺以上，最長行駛里程近30萬公里，未收到市場問題反饋。

4 總結(jié)

1)文丘里管失效的主要原因為內(nèi)壁腐蝕失效，降低其測量精度，降低可靠性。

本研究以語文課程的角度切入，對整本書閱讀的教學(xué)實(shí)施進(jìn)行了較為系統(tǒng)的探討。本文梳理了整本書閱讀作為課程的價值：以整本書閱讀作為課程，可以增加學(xué)生閱讀量，開闊學(xué)生視野，有利于學(xué)生開展深度學(xué)習(xí)，掌握閱讀方法，最終養(yǎng)成閱讀習(xí)慣。因此，整本書閱讀進(jìn)入語文課程，對學(xué)生語文素養(yǎng)的提高是大有幫助的。利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的優(yōu)勢，使得整本書閱讀真正進(jìn)入學(xué)生的課堂之中，從而培養(yǎng)學(xué)生的語文核心素養(yǎng)。

2)經(jīng)綜合研判，確定電泳漆可作為解決內(nèi)表面腐蝕失效的最優(yōu)方法，并已批量應(yīng)用。

3)對具有相同類似工況的其他零部件產(chǎn)品，均可借鑒采用相同防護(hù)方式，減少經(jīng)濟(jì)損失，為后續(xù)零部件設(shè)計及研究提供參考。

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