专利名称：不锈钢弯管式排气歧管的制造工艺的制作方法
不锈钢弯管式排气歧管的制造工艺技术领域
本发明公开了一种不锈钢弯管式排气歧管的制造工艺。
技术背景
随着环保法规的进一步加严，汽车尾气排放作为大气污染的重要污染源之一。在这种情况下，净化汽车排出的废气、减轻车身重量、降低车身重量、降低燃料费、保护环境毫无疑问是汽车厂家理应承担的社会使命。为了完成这一使命，汽车厂家对生产汽车用材料的特性要求必将越来越高。可以说汽车排气系统的不锈钢化已经基本实现，但今后采用性能高且价格更低的材料是汽车排气系统不锈钢化的发展趋势。其排放控制技术要求越来越高。除轻型柴油汽车以外，《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国III、IV阶段)》 (GB18352. 3-2005)中规定的其他车型，按时实施国IV标准。即从2011年7月1日起，凡不满足国IV标准要求的轻型汽油车、单一气体燃料车及两用燃料车不得销售和注册登记。为了减少汽车冷启动时带来的危害，提高起燃温度，传统的铸造排气歧管由于其热溶性不好， 当排气温度达到950°c时材料就无法适应了。
传统的铸造式排气歧管由于热溶性不好，没有不锈钢弯管工艺设计的排气歧管导热效率高，很难满足国IV排放标准以上的要求。排气歧管是靠近发动机的部分，由于排出气体的温度高达950°c，因此要求材料具有抗氧化性、耐高温强度和热疲劳特性。而且为能进行复杂的形状加工，还要求材料具有良好的成形性。铸造式排气歧管的焊接性能较差，为了满足排放标准的要求三元催化器在设计上很多都是与排气歧管焊接成一个整体，但是铸造式排气歧管采用的是球墨铸铁材料与三元催化器壳体材料的焊接点不同，原来铸造式排气歧管是作为发动机的一个单独零件进行供货。
目前的排气歧管与三元催化器壳体采用一体式铸造，排气歧管为厚壁式结构，排气歧管的壁厚为5 6mm，重量大，制造消耗材料多。发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种不锈钢弯管式排气歧管的制造工艺。
按照本发明提供的技术方案，所述不锈钢弯管式排气歧管的制造工艺包括如下步骤
a、将不锈钢卷板按照所要制成的排气歧管的直径分切成对应宽度的钢带；
b、将钢带在焊管机上冷弯成形为管坯；
C、将管坯的接缝处使用固态高频焊机焊接成直缝原料长管，固态高频焊机所发出的焊接频率为150 300KHz，管坯的行走线速度控制在60 80m/min ；
d、将原料长管按照所要制成的排气歧管的长度切割成对应长度的原料短管；
e、将原料短管在机床上加工出插接安装段与密封斜面段，得到排气歧管管坯；
f、将排气歧管管坯在折弯机上折弯出所需形状的弯管式排气歧管。
步骤a所述的不锈钢卷板的材质为SUS441不锈钢或者SUS444不锈钢。
本发明的制造工艺消耗材料少，制得的弯管式排气歧管具有导热效率高、抗氧化性、耐高温强度和热疲劳特性小等优点。
图1是本发明的立体图之一。
图2是本发明的立体图之二。
图3是本发明的立体图之三。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明的不锈钢弯管式排气歧管的制造工艺包括如下步骤
a、将不锈钢卷板按照所要制成的排气歧管的直径分切成对应宽度的钢带；
b、将钢带在高精度焊管机上辊式冷弯成形为管坯；
C、将管坯的接缝处使用固态高频焊机焊接成直缝原料长管，固态高频焊机所发出的焊接频率为150 300KHz，管坯的行走线速度控制在60 80m/min ；
d、将原料长管按照所要制成的排气歧管的长度切割成对应长度的原料短管；
e、将原料短管在机床上加工出插接安装段与密封斜面段，得到排气歧管管坯；
f、将排气歧管管坯在折弯机上折弯出所需形状的弯管式排气歧管，得到的弯管式排气歧管的各项性能与母材一致。
如图所示本发明工艺制造得到的弯管式排气歧管，包括排气歧管本体1. 1，排气歧管本体1. 1的一端为直管形的插接焊接段1. 2，排气歧管本体1. 1的另一端为直管形的插接安装段1. 3，插接安装段1. 3的上方为密封斜面段1. 4，密封斜面段1. 4的外壁面为圆锥面，密封斜面段1. 4的外壁面小圆端与插接安装段1. 3的外壁面相接，密封斜面段1. 4的外壁面大圆端与排气歧管本体1. 1的外壁面相接，排气歧管本体1. 1、插接焊接段1. 2、插接安装段1. 3与密封斜面段1. 4的内径均相同，排气歧管本体1. 1与插接焊接段1. 2的外径相同，插接安装段1. 3的外径小于排气歧管本体1. 1的外径。
所述排气歧管本体1. 1与插接焊接段1. 2的壁厚相同且均为1. 5 2mm。
所述排气歧管本体1. 1、插接焊接段1. 2、插接安装段1. 3与密封斜面段1. 4的内径相同且均为35 36mm。
由于在焊接工艺中，同种材料的焊接工艺优于异种材料之间的焊接，本发明中的 SUS441或者SUS444材料不锈钢做成的排气歧管与三元催化器壳体都属于不锈钢材质，而铸造式排气歧管多采用的是球墨铸铁不属于不锈钢，因此，不锈钢弯管式排气歧管的焊接性能优势将更为明显。而且随着汽车轻量化设计的要求，不锈钢弯管式排气歧管的重量比铸造式排气歧管的重量更低。
本发明的排气歧管满足了以下技术要求
1.高温环境下的使用要求。发动机的出口温度能达到950°C左右，要求排气歧管的抗氧化性高，耐高温强度好，热疲劳特性优良；
2.优良的成型性要求。汽车发动机舱由于空间小，边界条件的限制，要求排气歧管的走向能适应各种复杂空间角度的要求。由于排气歧管具有复杂的形状，因此希望提高成形性，使加工变得更加容易；
3.不锈钢管的焊缝质量高，管子直径尺寸精度高。本不锈钢管件采用的是钢带辊式冷弯成形，然后通过固态高频感应焊接成不锈钢焊管的工艺技术。发动机排气歧管的通流直径与发动机的排量及背压都有着重要的影响，因此对不锈钢管径的控制要求较高。此外，由于弯管式排气歧管采用的是数控弯管机的冷加工工艺，且管口要进行扩缩口加工，要求不锈钢管在加工中不允许出现焊接处的开裂，焊缝的稳定性要好，焊缝的强度要满足冷加工的要求；
4.满足发动机500h额定功率试验要求，歧管无开裂漏气现象；
5.满足发动机800h负荷工况试验要求，歧管无开裂漏气现象；
6.满足发动机250h开裂试验要求，歧管无开裂漏气现象；
7.满足汽车0TS3万公里综合道路试验要求，歧管无开裂漏气现象。
SUS441和SUS444(00Crl8Mc^)不锈钢材料是一种超低碳氮、含18%铬与2%钼、高耐腐蚀的铁素体不锈钢。该钢种采用铌或钛进行稳定化，可以避免焊接后的晶间腐蚀。最大优势是具有优异的耐氯离子应力腐蚀开裂能力，并且该钢种的耐氯离子点腐蚀能力优于 SUS304，与SUS316L相当。因此。该钢种特别适合用于汽车消声器系统。
SUS441和SUS444不锈钢材料的化学成分如表1所示。
表 权利要求
1.一种不锈钢弯管式排气歧管的制造工艺，其特征是该制造工艺包括如下步骤a、将不锈钢卷板按照所要制成的排气歧管的直径分切成对应宽度的钢带；b、将钢带在焊管机上冷弯成形为管坯；C、将管坯的接缝处使用固态高频焊机焊接成直缝原料长管，固态高频焊机所发出的焊接频率为15(Γ300ΚΗζ，管坯的行走线速度控制在6(T80m/min ；d、将原料长管按照所要制成的排气歧管的长度切割成对应长度的原料短管；e、将原料短管在机床上加工出插接安装段与密封斜面段，得到排气歧管管坯；f、将排气歧管管坯在折弯机上折弯出所需形状的弯管式排气歧管。
2.如权利要求1所述的不锈钢弯管式排气歧管的制造工艺，其特征是步骤a所述的不锈钢卷板的材质为SUS441不锈钢或者SUS444不锈钢。
全文摘要
本发明公开了一种不锈钢弯管式排气歧管的制造工艺，它包括将不锈钢卷板按照所要制成的排气歧管的直径分切成对应宽度的钢带；将钢带在焊管机上冷弯成形为管坯；将管坯的接缝处使用固态高频焊机焊接成直缝原料长管，固态高频焊机所发出的焊接频率为150~300KHz，管坯的行走线速度控制在60~80m/min；将原料长管按照所要制成的排气歧管的长度切割成对应长度的原料短管；将原料短管在机床上加工出插接安装段与密封斜面段，得到排气歧管管坯；将排气歧管管坯在折弯机上折弯出所需形状的弯管式排气歧管。本发明的制造工艺消耗材料少，制得的弯管式排气歧管具有导热效率高、抗氧化性、耐高温强度和热疲劳特性小等优点。
文档编号B21C37/08GK102500641SQ20111041846
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者张新宇 申请人:无锡鼎丰不锈钢管有限公司