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CN208669400U - 排气系统 - Google Patents

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CN208669400U CN201821421986.XU CN201821421986U CN208669400U CN 208669400 U CN208669400 U CN 208669400U CN 201821421986 U CN201821421986 U CN 201821421986U CN 208669400 U CN208669400 U CN 208669400U
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China
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exhaust system
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李建功
柯龙燕
舒俊
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Faurecia Emissions Control Technologies Development Shanghai Co Ltd
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Faurecia Emissions Control Technologies Development Shanghai Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种排气系统，其包括锥体和管件，所述锥体的末端设置有U型结构，所述管件的一端插入所述U型结构焊接为一体。本实用新型排气系统中采用的铸造奥氏体材料锥体的特殊结构可以局部地降低温度，局部地提高奥氏体材料锥体的刚度。所以在加热过程中，可以控制住奥氏体材料锥体的热膨胀，从而避免奥氏体材料锥体与铁素体焊接时发生破裂现象。所述排气系统采用单个锥体，结构更加容易制造，即使在更高的排气温度工况下(例如大于950℃)也能保持完好。

Description

排气系统
技术领域
本实用新型涉及排气系统领域，特别涉及一种排气系统。
背景技术
在排气系统领域中，当奥氏体钢和铁素体钢焊接时，在非常高温的工况下，即排气温度超过850摄氏度，其存在耐久性/破裂的高风险。由于奥氏体材相较于铁素体材料具有较高热膨胀率，在加热过程中，焊接时会出现大的热机械破裂现象。
也就是说，在排气系统背景下，排气管温度可以高达800℃至900℃，而奥氏体和铁素体二者的热膨胀性不一致，这就造成该焊缝很容易出现耐久开裂问题，即高温热疲劳问题。
针对上述问题，目前通常是采用热膨胀率介于奥氏体材料和铁素体材料之间的第三种材料进行连接，或者采用双层圆锥体。然而这些方式都没有很好地解决上述问题。
为了进一步解决上述问题，本领域技术人员设计了铸造奥氏体材料锥体的特殊结构，以此满足排气系统的耐久性需求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中排气系统的焊缝容易出现耐久开裂的缺陷，提供一种排气系统。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种排气系统，其特点在于，所述排气系统包括锥体和管件，所述锥体的末端设置有U型结构，所述管件的一端插入所述U型结构焊接为一体。
根据本实用新型的一个实施例，所述锥体采用奥氏体材料制成，所述管件采用铁素体材料制成。
根据本实用新型的一个实施例，所述U型结构沿所述锥体的末端的外表面向外凸出。
根据本实用新型的一个实施例，所述管件的一端的外表面与所述U型结构的上端部之间焊接，焊接处形成焊接部。
根据本实用新型的一个实施例，所述管件的内部设置有陶瓷基片。
根据本实用新型的一个实施例，所述陶瓷基片和所述管件之间设置有纤维层。
根据本实用新型的一个实施例，所述锥体采用的奥氏体材料为奥氏体309不锈钢。
根据本实用新型的一个实施例，所述管件采用的铁素体材料为铁素体409/441不锈钢。
根据本实用新型的一个实施例，所述管件插入所述锥体的所述U型结构的长度大于10mm。
根据本实用新型的一个实施例，所述U型结构的内部间隙大于6mm。
本实用新型的积极进步效果在于：
本实用新型排气系统中采用的铸造奥氏体材料锥体的特殊结构可以局部地降低温度，局部地提高奥氏体材料锥体的刚度。所以在加热过程中，可以控制住奥氏体材料锥体的热膨胀，从而避免奥氏体材料锥体与铁素体焊接时发生破裂现象。所述排气系统采用单个锥体，结构更加容易制造，即使在更高的排气温度工况下(例如大于950℃)也能保持完好。
附图说明
本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1为本实用新型排气系统的结构示意图。
图2为本实用新型排气系统中锥体的结构示意图。
【附图标记】
锥体 10
管件 20
U型结构 11
焊接部 30
陶瓷基片 40
纤维层 50
具体实施方式
为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。
此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。
此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。
图1为本实用新型排气系统的结构示意图。图2为本实用新型排气系统中锥体的结构示意图。
如图1和图2所示，本实用新型公开了一种排气系统，其包括锥体10和管件20，将锥体10的末端设置有U型结构11，管件20的一端插入U型结构11焊接为一体。此处锥体10优选地采用奥氏体材料制成，管件20优选地采用铁素体材料制成。
优选地，U型结构11沿锥体10的末端的外表面向外凸出。管件20的一端的外表面与U型结构11的上端部之间焊接，焊接处形成焊接部30。
进一步地，在管件20的内部设置有陶瓷基片40。在陶瓷基片40和管件20之间设置有纤维层50。
此处锥体10采用的奥氏体材料优选为奥氏体309不锈钢。管件20采用的铁素体材料优选为铁素体409/441不锈钢。
特别地，管件20插入锥体10的U型结构11的长度大于10mm。U型结构11的内部间隙大于6mm。
根据上述结构描述，铸造奥氏体材料制成的锥体10通过焊接部30与铁素体制成的管件20焊接。通常，锥体10采用奥氏体钢通过铸造工艺制成，管件30由铁素体钢制成。由于奥氏体材料制成的锥体10相较于铁素体制成的管件20具有较高的热膨胀率，在通过设备加热至非常高的气体温度(例如超过850℃)过程中，靠近焊接部30处会发生热机械性破裂现象。在管件20的内部采用陶瓷基片40来处理排气，在陶瓷基片40和管件20之间设置有纤维层50，纤维层50具有一定的压力来保护陶瓷基片40。
由于奥氏体材料制成的锥体10和铁素体制成的管件20之间具有不同的热膨胀率，为了抵抗焊接部30处的高温度变形，本实用新型在奥氏体材料制成的锥体10的末端采用了U型结构。这种特殊的U型结构可以局部地提高锥体末端的刚度，局部地降低焊接区域的温度，最终可以抵抗焊接部30处的高温度热负荷，从而避免靠近焊接部30区域发生破裂现象，有助于解决铁素体材料和奥氏体材料之间焊接区域的热机械性耐久问题。
例如，奥氏体309不锈钢的末端采用的U型结构设计可以局部地提高径向刚度，引导内部的热空气流。这种结构可以保护奥氏体309不锈钢制成的铸造锥体和铁素体409/441不锈钢制成的管件20之间的焊接部30。
管件20的外直径应当调整至与锥体10的内接触面相互连接，以保证管件20和锥体10之间紧固间隙。管件20插入锥体10的U型结构内的长度应当大于10mm，U型结构的内部间隙应当大于6mm。
综上所述，本实用新型排气系统中采用的铸造奥氏体材料锥体的特殊结构可以局部地降低温度，局部地提高奥氏体材料锥体的刚度。所以在加热过程中，可以控制住奥氏体材料锥体的热膨胀，从而避免奥氏体材料锥体与铁素体焊接时发生破裂现象。所述排气系统采用单个锥体，结构更加容易制造，即使在更高的排气温度工况下(例如大于950℃)也能保持完好。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种排气系统，其特征在于，所述排气系统包括锥体和管件，所述锥体的末端设置有U型结构，所述管件的一端插入所述U型结构焊接为一体。
2.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，所述锥体采用奥氏体材料制成，所述管件采用铁素体材料制成。
3.如权利要求2所述的排气系统，其特征在于，所述U型结构沿所述锥体的末端的外表面向外凸出。
4.如权利要求2所述的排气系统，其特征在于，所述管件的一端的外表面与所述U型结构的上端部之间焊接，焊接处形成焊接部。
5.如权利要求2所述的排气系统，其特征在于，所述管件的内部设置有陶瓷基片。
6.如权利要求5所述的排气系统，其特征在于，所述陶瓷基片和所述管件之间设置有纤维层。
7.如权利要求2所述的排气系统，其特征在于，所述锥体采用的奥氏体材料为奥氏体309不锈钢。
8.如权利要求2所述的排气系统，其特征在于，所述管件采用的铁素体材料为铁素体409/441不锈钢。
9.如权利要求4所述的排气系统，其特征在于，所述管件插入所述锥体的所述U型结构的长度大于10mm。
10.如权利要求2所述的排气系统，其特征在于，所述U型结构的内部间隙大于6mm。
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