管壳式EGR冷却器钎焊,EGR钎焊技术和镍基钎焊材料
EGR 冷却器是降低汽车尾气排放的废气再循环冷却器。发动机排放的尾气经过EGR冷却器后在气缸内和新鲜气体混合燃烧,可以有效地降低含氧量和燃烧温度,因此可以减少NOx的产生,使汽车尾气排放限值达到标准 EGR冷却器工业中大多采用奥氏体不锈钢,其中316L不锈钢(00Cr18Ni12Mo)具有优异的耐腐蚀性能和抗高温氧化能力。
目前,EGR冷却器产品普遍使用BNi-5镍基钎料作为产品钎焊的钎料。美国 BNi-5镍基焊料。但是,由于BNi-5钎料液相线相对较高,钎焊时的钎焊温度接近1200℃。因此钎焊时会诱发不锈钢母材金属晶粒长大,并且钎焊温度高,加热和冷却时间长、生产效率低、综合成本高。因此,降低钎焊温度是EGR冷却器钎焊技术发展的重要趋势。近些年,各大钎料供应商都在开发新型的低温、高性能的镍基钎料。
1 产品结构
管壳式EGR冷却器主要由冷却管、主板、壳体、气室法兰、进出水管、支架等零件组成,如图1所示。由于汽车尾气具有温度高、腐蚀性强的特点,因此与尾气接触的零件如主板、冷却管一般选用耐点蚀性能优良的316L不锈钢,而与冷却水或大气接触的零件如壳体、进出水管、支架等材料一般选用304不锈钢,由于气室法兰板厚较大,虽然与尾气直接接触,工作环境恶劣,但从成本考虑,一般选择304不锈钢。
1 EGR冷却器母材化学成分(%)
元素 |
304 |
316L |
C |
0.08 |
0.03 |
Mn |
2.00 |
2.00 |
Si |
1.00 |
1.00 |
Cr |
18.0~20.0 |
16.0~18.0 |
Ni |
8.0~11.0 |
10.0~14.0 |
P |
0.045 |
0.045 |
S |
0.03 |
0.03 |
Mo |
– |
2.0~3.0 |
表2 钎料主要化学成分(%)
元素 |
BNi-5 |
Ni685 |
Cr |
19 |
29 |
Si |
10 |
4 |
P |
– |
6 |
Ni |
bal. |
bal. |
表3 钎料固-液相线与推荐钎焊温度(℃)
温度 |
BNi-5 |
Ni685 |
固相线 |
1080 |
985 |
液相线 |
1035 |
1030 |
钎焊温度 |
1150~1205 |
1050~1121 |
推荐钎焊温度 |
1190 |
1090 |
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