專利名稱：多層金屬高壓管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于高壓介質，尤其是用于機動車輛的燃油噴射系統(tǒng)的多層金屬高壓管。在本領域中，術語用于高壓介質的高壓管是指導管，流體在高壓下(如1000bar或更高)被輸送通過該導管。術語用于機動車輛的燃油噴射系統(tǒng)特別是指用于機動車輛的柴油噴射系統(tǒng)。
背景技術：
從現(xiàn)有技術中已知前述型式的多層金屬高壓管。這些高壓管由相互間共軸配合的幾個金屬管或幾層金屬層組成。傳統(tǒng)的導管通常包括低碳鋼的內管、金屬中間層和外管，其中金屬中間層和外管優(yōu)選也由鋼制成。這些已知的導管的前述層在被鍍有鋅鍍層之后(包括含有鉻(IV)或鉻(III)的鈍化層)被相互軟釬焊在一起。由于這種連接技術，這些導管僅僅適用于高至1300bar的壓力。已知的高壓管的外管尤其希望增強其耐腐蝕性。外層相對較不耐用，并很容易被損害。自然地，這就降低了長期的耐腐蝕性。在導管的控制或加工過程中，鋅粒能夠容易地剝落，所以有時難以達到清潔度要求。因為外管的表面迅速變得遲鈍不平，所以也希望改善已知的高壓管的外觀。已知的導管通常受到預應力加工處理(autofrettage treatment)，以便在脈動壓力條件下增大其疲勞強度。這就是優(yōu)選使用屈服強度高的鋼作為內管的理由。然而，在軟釬焊過程中這種材料受到不利影響，所以其機械性能退化。這對于高壓應用來說是不利的。一般說來，用軟釬焊進行層間的連接會導致已知的導管的不利的機械性能。由于內層的材料受到不利影響，內部腐蝕可能發(fā)生，尤其是在如果腐蝕性流體或燃料被輸送通過導管時。
至少高壓管的一端設有用于將導管連接到高壓裝置的其他元件上的終接器元件(end connector element)。終接器元件通常由外圍增厚或外圍法蘭形成，其起到保持和連接其他連接元件(尤其是螺母)的作用。通過在已知的高壓管中冷加工導管材料來生產形式上為外圍增厚或外圍法蘭的終接器元件。這種冷加工需要預先軟釬焊各層，其中所述軟釬焊過程與上述的不利情況有關。然而，導管冷加工也損傷了導管的內表面，所以在流體輸送通過導管時，就產生了不希望的壓降增大或不均勻壓力。另外，在冷加工過程中損害了導管末端或連接區(qū)的密封表面。這就造成了問題(如泄漏)，尤其在高壓下。

發(fā)明內容
本發(fā)明基于披露一種最初提及的型式的多層金屬高壓管的目的，所述高壓管能夠消除上述的不利情況，并尤其適于在高壓下使用，也就是說在仍確保長期的耐腐蝕性和耐磨性的同時。
利用用于高壓介質，尤其是用于機動車輛的燃油噴射系統(tǒng)的多層金屬高壓管來達到這一目的，其中，設置金屬內管、至少一層金屬中間層和一個金屬外管，在沒有軟釬焊的情況下，將這些金屬管或層連接，至少一個終接器被焊接到導管的一端。
在本發(fā)明的領域中，金屬管或層間不經軟釬焊連接是指，沒有用軟釬焊或焊接將這些管或層的毗連表面相互連接。本發(fā)明的范圍也包括實施例，其中借助于壓合將金屬管或層連接。這意味著，金屬管或層被壓合在一起，其中優(yōu)選通過冷壓加工管或層來進行連接。
依照本發(fā)明，金屬外管可由鋼，優(yōu)選不銹鋼制成。依照本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施例，金屬內管由鋼管，優(yōu)選不銹鋼管制成。依照一個實施例，無縫鋼管或不銹鋼管被用作內管，依照另一個實施例，鋼管，優(yōu)選沿著縱向焊縫焊接的單壁軋制不銹鋼管被用作內管。
金屬中間層優(yōu)選由至少一個雙壁金屬管組成。依照一個具體實施例，兩個雙壁金屬管可被用于中間層。這些雙壁金屬管優(yōu)選由雙壁軋制金屬管，例如，被軋制720度角的金屬管組成。然而，中間層也可由至少一個單壁金屬管或兩個或多個單壁金屬管組成。
依照本發(fā)明，本發(fā)明的高壓管的所有層或管都不經軟釬焊而相互連接在一起。在壓合或壓制過程中，所述層或管優(yōu)選被相互壓合在一起。通過將不同層或管相互共軸地配合，并隨后將這樣組裝的層或管壓合在一起或冷加工(即單個層或管分別地相互直接接觸或相互直接毗連)來制造依照本發(fā)明的高壓管。高壓管優(yōu)選受到隨后的預應力加工處理。
依照本發(fā)明，至少一個終接器元件被焊接到導管的一端。優(yōu)選地是，至少一個終接器分別被焊接到導管的每一端。終接器優(yōu)選由鋼制或不銹鋼制的外圍終接器法蘭組成。這種終接器法蘭尤其起到保持用于將高壓管連接到高壓裝置的其他元件上的螺母的作用。依照本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施例，終接器元件或終接器法蘭分別用激光焊被焊接到導管上。終接器的這種激光焊在本發(fā)明的領域中是特別重要的。在這一方面，可以認為，可以消除導管的冷加工。
高壓管的外徑優(yōu)選在5和10mm之間，更優(yōu)選在5和9mm之間，內徑在1.5和4.5mm之間，優(yōu)選在2和3.5m之間。特別是外徑在6和8mm之間，及依照本發(fā)明的高壓管的內徑特別是在2.3和3mm之間。
在下面敘述依照本發(fā)明的高壓管的制造方法的優(yōu)選變形。在上面已經指出，形成高壓管的多層或管首先應該被共軸地相互配合。優(yōu)選后面是壓合或冷加工過程，這樣多層或管被相互壓合在一起。這可通過在這樣組裝的多層或管的整個圓周上施加徑向向內的定向壓力來獲得。如上所述，能夠消除用于連接各單層的軟釬焊過程。作為代替，可進行隨后的熱處理，以便控制屈服強度。然后對內孔進行精加工處理。隨后，導管優(yōu)選被切成所需長度的導管段。導管兩端然后優(yōu)選受到處理或修整步驟，如研磨。然后將終接器元件或終接器法蘭焊接在其上，優(yōu)選借助于激光焊進行這一過程。導管或導管段然后可被彎曲成所需的形狀。優(yōu)選接著進行導管的預應力加工處理。最后，優(yōu)選對導管進行凈化處理，其中，使用稍微腐蝕性的流體?？筛郊拥鼗蚩蛇x擇地對內孔進行拋光。
本發(fā)明是基于這樣一種概念，即依照本發(fā)明的高壓管不僅耐相對高的流體壓力，而且具有高的耐腐蝕性和耐磨性。包含導管兩端在內的整個導管具有驚人地較高的長期耐腐蝕性，也就是說在內部以及外部都具有較高的長期耐腐蝕性，尤其是相對于腐蝕性介質來說。依照本發(fā)明的高壓管，特別是外管具有較高的機械強度。與現(xiàn)有技術中已知的外管相比，外管也通常具有更高的抗撞擊和沖擊性，以及不易于產生刻痕或裂縫。由于消除了軟釬焊過程，所以可以使用具有高屈服強度的內管。這就意味著，在預應力加工處理之后，可以獲得極好的性能，特別是極好的機械性能。由于終接器元件被焊接到導管兩端，導管兩端以及整個導管都具有較高的機械強度。與現(xiàn)有技術已知的導管相比，消除了導管兩端的冷加工，也使得能夠防止微小裂縫的產生，該微小裂縫能夠降低其對壓力的抵抗。應著重指出，除了不合乎要求的鉻IV，也能夠實現(xiàn)依照本發(fā)明的高壓管。另外，依照本發(fā)明的高壓管可以實現(xiàn)更好的清潔度要求。與現(xiàn)有技術的導管相比，在導管的操作、安裝、拆卸及處理過程中不再產生不希望有的鋅粒。由于依照本發(fā)明的導管包含不銹鋼外管，也可用腐蝕性更強的清潔流體來有效地清潔高壓管。對于現(xiàn)有技術的導管來說，這是不可能的。在依照本發(fā)明的高壓管的連接區(qū)，可以獲得優(yōu)良的密封，其中相應的密封表面由于不是用冷加工，而是精加工密封區(qū)域產生的，所以也更加一致。也應該指出，依照本發(fā)明的高壓管具有非常美觀的外觀。


本發(fā)明的一個實施例在附圖中示出，并在以下進行更詳細的敘述。示意性的附圖包括圖1是本發(fā)明的部分高壓管在制造過程中(層的冷壓過程)的縱截面圖；圖2是本發(fā)明的高壓管的橫截面圖；圖3是圖2中示出的對象的不同變形；圖4是本發(fā)明的部分高壓管的縱截面圖；及圖5是本發(fā)明的高壓管的透視圖。
具體實施例方式
附圖示出依照本發(fā)明的多層金屬高壓管，該多層金屬高壓管用于高壓介質，尤其是用于機動車輛的燃油噴射系統(tǒng)。高壓管包含金屬內管1，該金屬內管1優(yōu)選是圖中所示的無縫不銹鋼管形式。高壓管還包含金屬中間層2(或多層中間層2)，以及不銹鋼制的金屬外管3。內管1、中間層2(或多層中間層2)和外管3相互間不經軟釬焊而連接在一起。首先將三種元件相互共軸配合，然后將其壓合在一起。在圖1中示出將單個元件壓合在一起的過程。
在圖1中示出的實施例中，金屬中間層2由兩個金屬管(兩個雙壁管或兩個單壁管)組成。在圖2中示出的實施例中，金屬中間層2是雙壁金屬管形式。在圖3示出的實施例中，金屬中間層2由兩個雙壁金屬管組成。
圖4示出終接器(end connector)元件4，其被焊接(優(yōu)選激光焊)到導管的一端5。人們可清楚地看出相應的激光焊區(qū)域6。終接器元件4由延伸在高壓管圓周上的外圍終接器法蘭(peripheral endconnector flange)組成。這些終接器法蘭起到支持螺母的作用，所述螺母用于將導管的一端5連接到高壓裝置的其他元件上。也在圖4中示出了依照現(xiàn)有技術制造的終接器4′。依照從現(xiàn)有技術狀態(tài)已知的方法，借助于冷加工來制造該終接器4′。
圖5示出設有相應的彎曲的高壓管的透視圖。螺母7被連接到高壓管的兩端5。
權利要求
1.一種用于高壓介質，尤其是用于機動車輛中的燃油噴射系統(tǒng)的多層金屬高壓管，包括金屬內管(1)、至少一層金屬中間層(2)和金屬外管(3)，其特征在于，這些金屬管或層相互間沒有軟釬焊地相互連接，至少一個終接器(4)被焊接到導管的一端(5)上。
2.如權利要求1所述的高壓管，其特征在于，金屬管或層被壓合在一起。
3.如權利要求2所述的高壓管，其特征在于，通過冷壓將金屬管或層相互連接。
4.如權利要求1-3中任一權利要求所述的高壓管，其特征在于，金屬外管(3)由鋼制成，優(yōu)選由不銹鋼制成。
5.如權利要求1-4中任一權利要求所述的高壓管，其特征在于，金屬內管(1)由鋼管制成，優(yōu)選由不銹鋼管制成。
6.如權利要求1-5中任一權利要求所述的高壓管，其特征在于，通過激光焊，將終接器元件(4)焊接到導管上。
7.如權利要求1-6中任一權利要求所述的高壓管，其特征在于，導管的外徑在5和10mm之間，優(yōu)選在5和9mm之間，內徑在1.5和4.5mm之間，優(yōu)選在2和3.5mm之間。
8.如權利要求1-7中任一權利要求所述的高壓管，其特征在于，導管須經預應力加工處理。
全文摘要
一種用于高壓介質，尤其是用于機動車輛的燃油噴射系統(tǒng)的多層金屬高壓管，包括金屬內管、至少一層中間層和金屬外管。這些金屬管或層相互間不經軟釬焊而連接。至少一個終接器元件被焊到導管的一端。
文檔編號F16L19/028GK1619137SQ200410092969
公開日2005年5月25日 申請日期2004年11月12日 優(yōu)先權日2003年11月12日
發(fā)明者安德烈亞斯·紹斯內爾, 保洛·巴爾比, 皮耶路易吉·皮科 申請人:Ti汽車海德堡有限公司