排氣系統和連接排氣系統部件的方法技術方案

一種排氣系統，包括第一部件和第二部件，其特征在于，在所述兩個部件（１０，１２）之間設置有感應釬焊點。在一種將機動車排氣系統的第一部件連接到第二部件的方法中，放置在一起并且設置有高溫焊料（２０）的兩個部件（１０，１２）通過感應器（２８）在所述焊料（２０）的區域中被加熱至超過所述焊料（２０）的熔融溫度。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種排氣系統，具體地涉及一種用于機動車的排氣系統，本專利技術還涉及一種用于連接具體地用于機動車的排氣系統的兩個部件的方法。
技術介紹
要相互連接的部件具體地為排氣系統的管道，這些管道將排氣從輸出歧管引導至例如催化式排氣凈化器或者消音器。鑒于排氣系統部件暴露于高溫及高動應力下，迄今為止這些部件總是通過焊縫連接。事實上，如果排氣系統的部件相互焊接在一起，則存在一些缺陷。其中一個缺陷是，例如，為了實施該方法，對于自動焊接機或焊接機器人而言需要相當大的占地面積。在兩種情況下，要被焊接在一起的部件必須相對于焊頭移動。因此，需要復雜的裝置來固定這些要被焊接在一起的部件，還需要有高的動力載荷。這些裝置在焊接室內具有相對較大的空間需求，并且需要大的空間以便存放。另外，需要儲存非常多的裝置，因為通常而言對于每個設計均需要一個新的裝置。另外，焊縫對于強度具有不利的影響。特別地，焊縫使得相連接的部件的橫截面上發生突然的變化，從而導致排氣系統的剛性發生變化，在焊縫區域中產生應力集中。焊縫的根部區域或底切區域通常成為形成裂縫的區域。最終，在焊接過程中引入兩個部件的熱量導致由焊接引起的變形，如果需要的話則這一變形在焊接之后必須在矯正椅(straightening bench)上單獨進行糾正。盡管存在這些缺陷，這一方法仍然在排氣系統領域中廣泛被用來將部件焊接到一起；在現有技術中，流行的觀點是這是獲得經受得住存在的溫度應力及動應力的部件連接的唯一方法。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，采用焊接以外的方法將排氣系統的兩個部件連接在一起，從而避免在焊接過程中的上述缺陷。為了解決這個問題，本專利技術提供一種排氣系統，該排氣系統包括第一部件和第二部件，其特征在于，在兩個部件之間設置有感應釬焊點(induction solder joint)。這個問題還通過提供一種將機動車排氣系統的第一部件連接到第二部件的方法得以解決，其中，放置在一起并且提供有高溫焊料的兩個部件通過感應器在焊料所在的區域中被加熱至超過所述焊料的熔融溫度。本專利技術基于令人驚訝的認識，即與在專家中流行的偏見相反，高溫釬焊連接經受得住作用在機動車排氣系統上的應力。到目前為止，通常認為釬焊連接是不可能的，這是因為在排氣系統的部件中可能出現超過600℃的溫度。通常認為，即使使用高溫焊料，釬焊部件的最大允許工作溫度約為200℃(例如，參見2002年10月出版的德國焊接技術協會(Deutscher Verband für Schweiβtechnik)的公報稿DVS 938-2“電弧釬焊”(Lichtbogenschweiβen)，其中排氣系統的釬焊連接的工作溫度指示為最大180℃，明確地不推薦采用具有超過180℃的釬焊連接)。本專利技術對這個偏見不予理睬，因為申請人在實驗中發現，釬焊部件甚至可以暴露在超過600℃的溫度中更長的時間，而不會對釬焊連接的機械穩定性造成任何損害。焊料在凝固之后重新熔融的溫度會升高，而這個新的熔融溫度比原來的熔融溫度要高，這個事實對于釬焊連接的高溫強度是有利的。其中的理由還沒有最后弄清。一個理由可能基于這樣的事實，即在熔融過程中某些次要的合金(by-alloy)蒸發了。另一個理由可能是基本材料的原子擴散到焊料中。使用釬焊連接而非焊接連接具有許多優勢。一個優勢是，兩個部件可以在比采用焊接方法更低的成本以及更小的空間要求的情況下相互連接。不需要機器人在圓周方向上的連接區域中繞著兩個部件活動。可以將兩個部件之間的連接區域設置在小型保護氣體室中。直至在排氣系統中出現低于工作溫度的特定溫度，釬焊連接的動力強度高于焊接連接，因為在剛性上沒有出現突然的改變。如果兩個部件通過釬焊方式而不是焊接方式連接，則可以具有更薄的壁厚。也就是說，將要相互焊接的部件的壁厚在某些情況下并非考慮部件的所需厚度而設計在排氣系統內，而是考慮到了在焊接過程中發生熔融的風險。如果這兩個部件通過釬焊相互連接，則這樣的風險就不會存在，從而將來只有存在的應力會與設定尺寸相關。最后，可以用釬焊連接替代凸緣和夾片連接。由于高的裝配成本以及密封性，這樣的連接越來越不具有優勢，從而人們以整體接頭(integral joint)的形式生產排氣系統的所有部件。根據本專利技術的一個優選實施例，規定其中一個部件具有用于支持焊料的支持面。這使得將焊料放置在焊縫附近成為可能，從而焊料熔融時就會被毛細力吸入焊接間隙中。在這個過程中，支持面阻止焊料離開焊縫流向部件的其它區域。一方面，由于視覺上的原因焊料在這個位置上是不需要的，另一方面，這個焊料對于實際的釬焊連接不再可用。部件上的支持面可以由環繞焊道以低成本形成，焊環可以設置在該環繞焊道上。根據另一個可選的實施例，可以在焊點區域中設置一個焊料支架，該焊料支架包括焊料的支持面。這個實施例具有這樣的優勢，即部件自身無須變形以形成支持面。優選地，焊料支架由非導電材料制成，例如由陶瓷材料制成。這使得在感應釬焊過程中焊料支架將不會被傳導加熱，從而焊料不被粘結到焊料支架。因此，當兩個部件被釬焊到一起時，可以移去焊料支架而不會出現任何問題。根據本專利技術的另一個可選實施例，在兩個部件之間提供一個流出區域，該流出區域收集多余的焊料，而這些多余的焊料不與兩個部件建立連接。所以，流出區域以溢出容器的方式工作，當用焊料將焊縫完全填滿時該溢出容器會被填充。這里規定，在釬焊期間，流出區域不被加熱到釬焊溫度，從而焊料一進入流出區域就開始凝固。這保證焊料不會在焊縫向外的側面上溢出從而導致在兩個部件內部出現不想要的焊料溢出。在排氣系統的工作過程中，這種焊料溢出可能會導致其內部的損壞。本專利技術的各個具有優勢的實施例將從所附的權利要求書中變得明顯。附圖說明下面將在通過附圖進行闡釋的各種實施例的基礎上描述本專利技術，其中圖1示意性地表示本專利技術第一個實施例的設置在釬焊裝置中將要通過釬焊連接在一起的兩個部件； 圖2表示在將兩個部件釬焊到一起之后圖1中細部II的放大圖；圖3示意性地表示本專利技術第二個實施例的將要通過釬焊連接到一起的兩個部件；圖4表示處于釬焊狀態下的圖3中的兩個部件；圖5表示圖4中細部V的放大圖；圖6示意性地表示本專利技術第三個實施例的將要通過釬焊連接到一起的兩個部件；圖7表示處于釬焊狀態下的圖6中的兩個部件；圖8表示圖7中細部VIII的放大圖；圖9示意性地表示本專利技術第四個實施例的將要通過釬焊連接到一起的兩個部件；圖10表示處于釬焊狀態下的圖9中的兩個部件；圖11示意性地表示本專利技術第五個實施例的將要通過釬焊連接到一起的兩個部件；圖12表示在釬焊過程中處于另一位置的圖11中的部件；圖13示意性地表示本專利技術第六個實施例的將要通過釬焊連接到一起的兩個部件。具體實施例方式圖1表示兩個部件10和12，在本實施例中是兩個用于機動車的排氣系統的兩個管道。這里，需要注意的是，基本上管道之外的部件也可以相互連接，例如具有管道的漏斗，具有外殼的漏斗等。第一部件10具有不變的橫截面，而第二部件12面向第一部件10的一端具有向外朝向的焊道(bead)14以及靠近焊道14的插入部分16。插入部件16的外徑略小于第一部件10的內徑。焊道14朝向部件10并且垂直于中間軸M排列的區域形成一個支持面18，其上放置有環狀焊料20。這樣，焊料位于在第二部件本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種排氣系統，包括第一部件和第二部件，其特征在于，在所述兩個部件（１０，１２）之間設置有感應釬焊點。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：艾爾弗雷德布呂姆，崔洪江，
申請(專利權)人：阿文美馳排放技術有限公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]