ДОЛГОВЕЧНАЯ ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ ОБЪЕКТОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЧЕРНОГО МЕТАЛЛА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КУЗОВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
DURABLE PROTECTION FROM CORROSION OF OBJECTS AND ITEM OUT OF FERROUS METAL, MAINLY, BODY OF VEHICLE

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к дорожным транспортным средствам, и может быть использовано для защиты прокорродировавшей поверхности изделий и конструкций из черных металлов, эксплуатируемых в атмосферных условиях различных климатических зон, в атмосфере, содержащей агрессивные газы и пары, в условиях с повышенной влажностью, а также для защиты от коррозии новых изделий и конструкций, подлежащих эксплуатации в указанных условиях.
Известно дорожное транспортное средство, в котором все узлы кузова изготовлены методом литья и содержат зацело выполненные панели и усилительные элементы, расположенные вертикально, наклонно или по периметру деталей кузова (патент RU 2308394, 2007). Назначение используемых в структуре кузова усилительных элементов - повышение ударопрочности несущей системы кузова транспортного средства. При этом задачу повышения коррозионной стойкости объектов, выполненных из черного металла, которую поставил перед собой заявитель при разработке заявляемого изобретения, указанные усилительные элементы не решают.
Известно использование для защиты прокорродировавшей поверхности изделий и конструкций из черных металлов антикоррозионных покрытий, имеющих в своем составе эпоксидную диановую смолу, пластификатор фталатного типа, пигменты, наполнитель, аминсодержащий отвердитель, комплексообразователь диоксибензольного типа, органический растворитель и модифицирующую добавку - фенилсодержащую полисилоксановую смолу, сополимер на основе винилхлорида и двуокись кремния (патент RU 2174135, 2001 г.). Недостаток использования антикоррозионных покрытий заключается в недолговечности защиты поверхности (как прокорродировавшей, так и новой) изделий и конструкций из черных металлов, в связи с чем нанесение покрытия необходимо периодически повторять.
В настоящее время в автомобилестроении наметилась тенденция борьбы с коррозией кузова автомобиля путем производства узлов и деталей кузова целиком из нержавеющей стали. В качестве примера можно привести информацию, содержащуюся в статье «Поиски вечности» (журнал «За рулем» октябрь 2007 г., стр.22), согласно которой международная группа исследователей виднейших фирм-производителей легковых автомобилей предложила использовать нержавеющую сталь в силовом каркасе кузова, в частности, изготавливать из нержавеющей стали средние стойки кузова. Однако выполнение узлов и деталей кузова автомобиля полностью из нержавеющей стали, с одной стороны, ведет к значительному удорожанию кузова в частности и автомобиля в целом, а с другой стороны, приводит к ощутимому увеличению веса автомобиля.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи по обеспечению долговечной защиты от коррозии объектов из черного металла (например, кузова транспортного средства).
Технический результат, который может быть достигнут при реализации заявляемого изобретения, заключается в повышении надежности и долговечности объектов различного назначения, выполненных из черного металла и подверженных коррозии, без увеличения при этом массы объектов, в значительном увеличении срока службы указанных объектов; в обеспечении защиты участков (как новых, так и старых объектов), которые наиболее подвержены коррозии от воздействия влаги и грязи, и, как следствие, в практическом исключении необходимости ремонтных работ объектов из черного металла по причине их коррозии.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ защиты от коррозии объектов, изготовленных из черного металла. Согласно предлагаемому способу, по меньшей мере, часть деталей и/или узлов защищаемого от коррозии объекта, по меньшей мере, на части своих кромок окантовывают полосой из нержавеющей стали, которую приваривают к поверхности черного металла сплошным сварным швом.
Полосой из нержавеющей стали могут быть окантованы либо все нижние кромки деталей и/или узлов защищаемого от коррозии объекта, либо все детали и/или узлы защищаемого от коррозии объекта, по меньшей мере, на части своих кромок, либо все детали и/или узлы защищаемого от коррозии объекта по всему периметру.
Соединение полосы из нержавеющей стали с черным металлом деталей и/или узлов защищаемого от коррозии объекта осуществляют посредством аргонно-дуговой сварки или посредством автоматической лазерной сварки, причем и в том, и в другом случаях приваривание полосы из нержавеющей стали к черному металлу деталей и/или узлов производят сплошным сварным швом.
При защите от коррозии кузова легкового автомобиля, изготовленного из черного металла, полосой из нержавеющей стали окантовывают: нижние кромки передних и задних крыльев, пороги кузова, нижнюю кромку крышки багажника, нижние кромки дверей, нижнюю кромку капота, нижнюю кромку панели передка.
В качестве еще одного объекта предлагаемого изобретения заявляется кузов транспортного средства, преимущественно легкового автомобиля, выполненный из черного металла. Согласно изобретению, по меньшей мере, часть деталей и/или узлов кузова, по меньшей мере, на части своих кромок окантованы полосой из нержавеющей стали, приваренной к поверхности черного металла сплошным сварным швом.
Полосой из нержавеющей стали могут быть окантованы либо все детали и/или узлы кузова, по меньшей мере, на части своих кромок, либо все детали и/или узлы кузова по всему периметру каждой из них, либо, по меньшей мере, часть деталей и/или узлов кузова, по меньшей мере, на части своих кромок.
Преимущественно, полосой окантованы: нижние кромки передних и задних крыльев, пороги кузова, нижняя кромка крышки багажника, нижние кромки дверей, нижняя кромка капота, нижняя кромка панели передка.
Нижняя часть каждой средней стойки боковины кузова и примыкающая к ней нижняя часть вертикального участка стойки выполнены из нержавеющей стали.
Полосы из нержавеющей стали соединены с черным металлом деталей и/или узлов кузова посредством аргонно-дуговой сварки или посредством автоматической лазерной сварки. Приваривание полосы из нержавеющей стали к черному металлу деталей и/или узлов и в том, и в другом случаях производят сплошным сварным швом.
Предпочтительно, чтобы днище кузова и арки колес были выполнены из нержавеющей стали.
Благодаря использованию в объектах и изделиях, имеющих узлы и детали, выполненные из подверженного коррозии черного металла, приема окантовки указанных деталей и узлов по их кромкам полосой из нержавеющей стали, т.е. благодаря тому, что окантовке подлежат участки объекта, наиболее подверженные коррозии под воздействием влаги и грязи, обеспечивается защита черного металла деталей и/или узлов, фактически располагаемого внутри окантовки, от коррозии. Образно говоря, детали и/или узлы объекта окружают по части их периметра или по всему периметру «забором» из материала, который практически не подвергается коррозии. В результате соединения нержавеющей стали с черным металлом посредством сварки (сплошным швом), при эксплуатации объекта даже от влаги воздуха начинает «работать гальваническая пара» (анод - нержавеющая сталь, катод - черный металл, подверженный коррозии): ионы хрома и никеля используемой нержавеющей стали марки 18Х10НТ переходят в основной материал, защищая черный металл деталей и узлов объекта от сквозной коррозии. Возможность достижения указанного технического результата доказана путем использования заявителем предлагаемого технического решения на личном автомобиле.
Существо изобретения поясняется на примере использования предлагаемого технического решения применительно к конструкции кузова транспортного средства - легкового автомобиля. На чертежах изображены:
на фиг.1 - легковой автомобиль, вид сбоку;
на фиг.2 - то же, вид сверху;
на фиг.3 - то же, вид спереди;
на фиг.4 - то же, вид сзади.
Кузов автомобиля типа "седан" - четырехдверный. Днище 1 кузова и арки 2 колес для защиты от коррозии выполнены из нержавеющей стали марки 18Х10НТ.
В предлагаемом кузове те детали и узлы (или часть из них), которые выполнены из черного металла, подверженного коррозии (например, из листовой малоуглеродистой стали) или на части (преимущественно, нижней) своего периметра (на части своих кромок), или по всему периметру (по всем кромкам) окантованы полосой 3 из нержавеющей стали марки 18Х10НТ.
Согласно конкретному примеру (как показано на фиг.1-4) окантовку полосой 3 из нержавеющей стали марки 18Х10НТ имеют наиболее подверженные коррозии: нижние кромки передних крыльев 4 и задних крыльев 5, пороги 6 кузова, нижняя кромка крышки 7 багажника, нижние кромки дверей 8, нижняя кромка капота 9, нижняя кромка панели передка. Толщина полосы 3 из нержавеющей стали преимущественно выбирается в диапазоне от 0,6 до 1,2 мм, а ширина - в диапазоне 30-60 мм. Окантовке полосой из нержавеющей стали могут быть подвергнуты не только нижние, но и другие кромки указанных узлов и деталей, и в частности, такой полосой соответствующая деталь может быть окружена по всему периметру.
Нижнюю часть (основание) каждой средней стойки 10 боковины кузова и примыкающий к основанию вертикальный участок стойки высотой до 70 мм выполняют из нержавеющей стали марки 18Х10НТ.
Заявляемый способ реализуется следующим образом.
Следует пояснить, что предлагаемое изобретение может быть использовано для обеспечения защиты от коррозии как новых, так и уже бывших в эксплуатации объектов (кузова как нового, так и старого автомобиля). При ремонте кузова старого автомобиля нижние кромки узлов и деталей, имеющие ржавчину, отрезают. К нижней кромке после удаления участка со ржавчиной по всей ее длине прикладывают полосу 3 из нержавеющей стали встык или внахлест. При помощи аргонно-дуговой сварки приваривают полосу 3 к нижней кромке сплошным сварным швом. Если удаление прокорродировавшего участка по каким-либо причинам затруднено, то его можно не отрезать, а полосу 3 приварить внахлест, выше участка, имеющего ржавчину. Для защиты кузова нового автомобиля от коррозии полосу 3 из нержавеющей стали также прикладывают встык или внахлест к кромочным участкам деталей и/или узлов кузова, наиболее подверженным коррозии. Затем также при помощи аргонно-дуговой сварки приваривают полосу 3 сплошным сварным швом.