專利名稱：不銹鋼彎管式排氣歧管的制造工藝的制作方法
不銹鋼彎管式排氣歧管的制造工藝技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明公開(kāi)了一種不銹鋼彎管式排氣歧管的制造工藝。
技術(shù)背景
隨著環(huán)保法規(guī)的進(jìn)一步加嚴(yán)，汽車尾氣排放作為大氣污染的重要污染源之一。在這種情況下，凈化汽車排出的廢氣、減輕車身重量、降低車身重量、降低燃料費(fèi)、保護(hù)環(huán)境毫無(wú)疑問(wèn)是汽車廠家理應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)使命。為了完成這一使命，汽車廠家對(duì)生產(chǎn)汽車用材料的特性要求必將越來(lái)越高?？梢哉f(shuō)汽車排氣系統(tǒng)的不銹鋼化已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)，但今后采用性能高且價(jià)格更低的材料是汽車排氣系統(tǒng)不銹鋼化的發(fā)展趨勢(shì)。其排放控制技術(shù)要求越來(lái)越高。除輕型柴油汽車以外，《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)III、IV階段)》 (GB18352. 3-2005)中規(guī)定的其他車型，按時(shí)實(shí)施國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)。即從2011年7月1日起，凡不滿足國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)要求的輕型汽油車、單一氣體燃料車及兩用燃料車不得銷售和注冊(cè)登記。為了減少汽車?yán)鋯?dòng)時(shí)帶來(lái)的危害，提高起燃溫度，傳統(tǒng)的鑄造排氣歧管由于其熱溶性不好， 當(dāng)排氣溫度達(dá)到950°c時(shí)材料就無(wú)法適應(yīng)了。
傳統(tǒng)的鑄造式排氣歧管由于熱溶性不好，沒(méi)有不銹鋼彎管工藝設(shè)計(jì)的排氣歧管導(dǎo)熱效率高，很難滿足國(guó)IV排放標(biāo)準(zhǔn)以上的要求。排氣歧管是靠近發(fā)動(dòng)機(jī)的部分，由于排出氣體的溫度高達(dá)950°c，因此要求材料具有抗氧化性、耐高溫強(qiáng)度和熱疲勞特性。而且為能進(jìn)行復(fù)雜的形狀加工，還要求材料具有良好的成形性。鑄造式排氣歧管的焊接性能較差，為了滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求三元催化器在設(shè)計(jì)上很多都是與排氣歧管焊接成一個(gè)整體，但是鑄造式排氣歧管采用的是球墨鑄鐵材料與三元催化器殼體材料的焊接點(diǎn)不同，原來(lái)鑄造式排氣歧管是作為發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)單獨(dú)零件進(jìn)行供貨。
目前的排氣歧管與三元催化器殼體采用一體式鑄造，排氣歧管為厚壁式結(jié)構(gòu)，排氣歧管的壁厚為5 6mm，重量大，制造消耗材料多。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種不銹鋼彎管式排氣歧管的制造工藝。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述不銹鋼彎管式排氣歧管的制造工藝包括如下步驟
a、將不銹鋼卷板按照所要制成的排氣歧管的直徑分切成對(duì)應(yīng)寬度的鋼帶；
b、將鋼帶在焊管機(jī)上冷彎成形為管坯；
C、將管坯的接縫處使用固態(tài)高頻焊機(jī)焊接成直縫原料長(zhǎng)管，固態(tài)高頻焊機(jī)所發(fā)出的焊接頻率為150 300KHz，管坯的行走線速度控制在60 80m/min ；
d、將原料長(zhǎng)管按照所要制成的排氣歧管的長(zhǎng)度切割成對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的原料短管；
e、將原料短管在機(jī)床上加工出插接安裝段與密封斜面段，得到排氣歧管管坯；
f、將排氣歧管管坯在折彎?rùn)C(jī)上折彎出所需形狀的彎管式排氣歧管。
步驟a所述的不銹鋼卷板的材質(zhì)為SUS441不銹鋼或者SUS444不銹鋼。
本發(fā)明的制造工藝消耗材料少，制得的彎管式排氣歧管具有導(dǎo)熱效率高、抗氧化性、耐高溫強(qiáng)度和熱疲勞特性小等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的立體圖之一。
圖2是本發(fā)明的立體圖之二。
圖3是本發(fā)明的立體圖之三。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明的不銹鋼彎管式排氣歧管的制造工藝包括如下步驟
a、將不銹鋼卷板按照所要制成的排氣歧管的直徑分切成對(duì)應(yīng)寬度的鋼帶；
b、將鋼帶在高精度焊管機(jī)上輥式冷彎成形為管坯；
C、將管坯的接縫處使用固態(tài)高頻焊機(jī)焊接成直縫原料長(zhǎng)管，固態(tài)高頻焊機(jī)所發(fā)出的焊接頻率為150 300KHz，管坯的行走線速度控制在60 80m/min ；
d、將原料長(zhǎng)管按照所要制成的排氣歧管的長(zhǎng)度切割成對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的原料短管；
e、將原料短管在機(jī)床上加工出插接安裝段與密封斜面段，得到排氣歧管管坯；
f、將排氣歧管管坯在折彎?rùn)C(jī)上折彎出所需形狀的彎管式排氣歧管，得到的彎管式排氣歧管的各項(xiàng)性能與母材一致。
如圖所示本發(fā)明工藝制造得到的彎管式排氣歧管，包括排氣歧管本體1. 1，排氣歧管本體1. 1的一端為直管形的插接焊接段1. 2，排氣歧管本體1. 1的另一端為直管形的插接安裝段1. 3，插接安裝段1. 3的上方為密封斜面段1. 4，密封斜面段1. 4的外壁面為圓錐面，密封斜面段1. 4的外壁面小圓端與插接安裝段1. 3的外壁面相接，密封斜面段1. 4的外壁面大圓端與排氣歧管本體1. 1的外壁面相接，排氣歧管本體1. 1、插接焊接段1. 2、插接安裝段1. 3與密封斜面段1. 4的內(nèi)徑均相同，排氣歧管本體1. 1與插接焊接段1. 2的外徑相同，插接安裝段1. 3的外徑小于排氣歧管本體1. 1的外徑。
所述排氣歧管本體1. 1與插接焊接段1. 2的壁厚相同且均為1. 5 2mm。
所述排氣歧管本體1. 1、插接焊接段1. 2、插接安裝段1. 3與密封斜面段1. 4的內(nèi)徑相同且均為35 36mm。
由于在焊接工藝中，同種材料的焊接工藝優(yōu)于異種材料之間的焊接，本發(fā)明中的 SUS441或者SUS444材料不銹鋼做成的排氣歧管與三元催化器殼體都屬于不銹鋼材質(zhì)，而鑄造式排氣歧管多采用的是球墨鑄鐵不屬于不銹鋼，因此，不銹鋼彎管式排氣歧管的焊接性能優(yōu)勢(shì)將更為明顯。而且隨著汽車輕量化設(shè)計(jì)的要求，不銹鋼彎管式排氣歧管的重量比鑄造式排氣歧管的重量更低。
本發(fā)明的排氣歧管滿足了以下技術(shù)要求
1.高溫環(huán)境下的使用要求。發(fā)動(dòng)機(jī)的出口溫度能達(dá)到950°C左右，要求排氣歧管的抗氧化性高，耐高溫強(qiáng)度好，熱疲勞特性優(yōu)良；
2.優(yōu)良的成型性要求。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙由于空間小，邊界條件的限制，要求排氣歧管的走向能適應(yīng)各種復(fù)雜空間角度的要求。由于排氣歧管具有復(fù)雜的形狀，因此希望提高成形性，使加工變得更加容易；
3.不銹鋼管的焊縫質(zhì)量高，管子直徑尺寸精度高。本不銹鋼管件采用的是鋼帶輥式冷彎成形，然后通過(guò)固態(tài)高頻感應(yīng)焊接成不銹鋼焊管的工藝技術(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管的通流直徑與發(fā)動(dòng)機(jī)的排量及背壓都有著重要的影響，因此對(duì)不銹鋼管徑的控制要求較高。此外，由于彎管式排氣歧管采用的是數(shù)控彎管機(jī)的冷加工工藝，且管口要進(jìn)行擴(kuò)縮口加工，要求不銹鋼管在加工中不允許出現(xiàn)焊接處的開(kāi)裂，焊縫的穩(wěn)定性要好，焊縫的強(qiáng)度要滿足冷加工的要求；
4.滿足發(fā)動(dòng)機(jī)500h額定功率試驗(yàn)要求，歧管無(wú)開(kāi)裂漏氣現(xiàn)象；
5.滿足發(fā)動(dòng)機(jī)800h負(fù)荷工況試驗(yàn)要求，歧管無(wú)開(kāi)裂漏氣現(xiàn)象；
6.滿足發(fā)動(dòng)機(jī)250h開(kāi)裂試驗(yàn)要求，歧管無(wú)開(kāi)裂漏氣現(xiàn)象；
7.滿足汽車0TS3萬(wàn)公里綜合道路試驗(yàn)要求，歧管無(wú)開(kāi)裂漏氣現(xiàn)象。
SUS441和SUS444(00Crl8Mc^)不銹鋼材料是一種超低碳氮、含18%鉻與2%鉬、高耐腐蝕的鐵素體不銹鋼。該鋼種采用鈮或鈦進(jìn)行穩(wěn)定化，可以避免焊接后的晶間腐蝕。最大優(yōu)勢(shì)是具有優(yōu)異的耐氯離子應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力，并且該鋼種的耐氯離子點(diǎn)腐蝕能力優(yōu)于 SUS304，與SUS316L相當(dāng)。因此。該鋼種特別適合用于汽車消聲器系統(tǒng)。
SUS441和SUS444不銹鋼材料的化學(xué)成分如表1所示。
表 權(quán)利要求
1.一種不銹鋼彎管式排氣歧管的制造工藝，其特征是該制造工藝包括如下步驟a、將不銹鋼卷板按照所要制成的排氣歧管的直徑分切成對(duì)應(yīng)寬度的鋼帶；b、將鋼帶在焊管機(jī)上冷彎成形為管坯；C、將管坯的接縫處使用固態(tài)高頻焊機(jī)焊接成直縫原料長(zhǎng)管，固態(tài)高頻焊機(jī)所發(fā)出的焊接頻率為15(Γ300ΚΗζ，管坯的行走線速度控制在6(T80m/min ；d、將原料長(zhǎng)管按照所要制成的排氣歧管的長(zhǎng)度切割成對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的原料短管；e、將原料短管在機(jī)床上加工出插接安裝段與密封斜面段，得到排氣歧管管坯；f、將排氣歧管管坯在折彎?rùn)C(jī)上折彎出所需形狀的彎管式排氣歧管。
2.如權(quán)利要求1所述的不銹鋼彎管式排氣歧管的制造工藝，其特征是步驟a所述的不銹鋼卷板的材質(zhì)為SUS441不銹鋼或者SUS444不銹鋼。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種不銹鋼彎管式排氣歧管的制造工藝，它包括將不銹鋼卷板按照所要制成的排氣歧管的直徑分切成對(duì)應(yīng)寬度的鋼帶；將鋼帶在焊管機(jī)上冷彎成形為管坯；將管坯的接縫處使用固態(tài)高頻焊機(jī)焊接成直縫原料長(zhǎng)管，固態(tài)高頻焊機(jī)所發(fā)出的焊接頻率為150~300KHz，管坯的行走線速度控制在60~80m/min；將原料長(zhǎng)管按照所要制成的排氣歧管的長(zhǎng)度切割成對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的原料短管；將原料短管在機(jī)床上加工出插接安裝段與密封斜面段，得到排氣歧管管坯；將排氣歧管管坯在折彎?rùn)C(jī)上折彎出所需形狀的彎管式排氣歧管。本發(fā)明的制造工藝消耗材料少，制得的彎管式排氣歧管具有導(dǎo)熱效率高、抗氧化性、耐高溫強(qiáng)度和熱疲勞特性小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21C37/08GK102500641SQ20111041846
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者張新宇 申請(qǐng)人:無(wú)錫鼎豐不銹鋼管有限公司