汽车排气系统用不锈钢焊管

1、.：.；汽车排气系统用不锈钢焊管一、不锈钢焊管在汽车工业中的运用汽车用焊接钢管是精细焊管中最主要的种类之一。汽车用焊接钢管主要种类有汽车传动轴用管、汽车消音器用管、汽车冷凝器用管、汽车排气用管以及汽车支配轴用管、汽车推力管、汽车减震器储油管等。汽车半轴套管用无缝钢管GB3088-82是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管所用的优质碳素构造钢和合金构造钢热轧无缝钢管。不锈钢焊管在汽车工业中运用最多的是排气系统，占汽车不锈钢总用量的1/2 以上，80%为铁素体不锈钢。汽车发动机产生的废气经过废气进气管、前管、软管、转换器、中心管最后从消声器中流出。普通选用409L、439M、436L的材质来消费排气管

2、，其特点是抗高温下的腐蚀性能好和高温条件下的强度良好，而且清洁、环保，是目前汽车行业中运用最多的排气管资料，已得到行业内公认。据测算，汽车用到的不锈钢管占到整个下游用户对不锈钢管用量的大约1.5%，而不锈钢无缝管和焊管的运用比例大约为2：1。每辆汽车运用不锈钢焊管在2430kg之间，主要运用于三无净化器和排气管等。 随着我国经济的高速开展和人在生活程度的提高，汽车已成为人民日常的代步工具，而不是一种奢侈品，随着汽车产量的提高， HYPERLINK jscr/ 不锈钢焊管在汽车行业将得到更广泛运用。据南通汽车网统计，我国2021年汽车产量960万辆，耗费不锈钢焊管量在50000t左右；2021年

3、，我国的汽车产量为0万辆，假设全部选用不锈钢焊管作为排气管的原资料，年耗费不锈钢焊管30万t以上。由于不锈钢焊管具有许多优良的质量，再加上工艺的提高，不锈钢焊管资料将在汽车行业中占有更重要的位置。 二、汽车工业概略和汽车用不锈钢焊管开展趋势分析1、国内汽车工业概略中国主要汽车消费基地分布图重庆：跃升全国第一大整车消费基地，自主阵容强大2021年，重庆汽车达成260万台年产目的，汽车产量全国占比超越11%，超越上海、吉林和湖北等国内其他汽车产业基地，跃升为全国第一大整车消费基地，自主品牌奉献尤为抢眼。目前在全国来看，中西部市场特别是西南地域成为重要增长极，重庆打造的千亿级两江新区国际汽车城也正在

4、吸引国内外汽车品牌争相落户。目前，两江国际汽车城已具备乘用车、商用车、改装车等完好产品消费线和发动机、变速箱等关键零部件配套才干。汽车城内已引进长安汽车、长安福特、上汽通用五菱、上汽依维柯、力帆等国内知名的整车企业，还引进了蒂森克虏伯汽车钢板，韩泰轮胎，霍尼韦尔、尼玛克、诺贝尔福基、达顶等汽车零部件企业。不过，在重庆汽车产业快速开展的过程中，这里的自主品牌开展更抢眼，阵容强大。重庆的自主品牌汽车产量占全市汽车产量比重61%以上，其中的重要奉献者就是目前在车市一路高歌的长安。仅去年 1-11月，长安集团在渝企业完成产量168万辆， “长安品牌汽车销量高达128万辆，居自主品牌榜首，高于行业25个

5、百分点。目前，除了长安及其旗下的长安跨越，重庆还有力帆、小康、北汽银翔、华晨鑫源等自主品牌汽车消费基地，以及迪马、金冠等改装车消费企业，产能之和超越了200万辆。伴随汽车产业快速开展，重庆也正在不断谋求新的产业开展的晋级与新的出路。自主的出路在自主研发，重庆正在为自主品牌自主研发发明肥沃的土壤。2021年10月，“重庆自主品牌汽车协同创新中心被正式认定为“2021协同创新中心，这是重庆市首个被教育部和财政部认定的“2021协同创新中心。打造汽车全产业链：经过重点建立两江新区、渝西以及九龙坡、沙坪坝这4个汽车消费、配套基地，估计到2021年底，重庆全市汽车整车产销将到达350万辆，年均增长27%

6、，全国市场占有率到达14%。获批西部第一个整车口岸，为两江新区的汽车产业开展带来新的机遇。作为内陆第一个国家级开发新区，两江新区拥有保税港区、果园港及江北国际机场，借助整车口岸和“渝新欧大通道，将加快新区的汽车产业开展，进而推进重庆汽车产业进一步崛起。不过，也有人为重庆汽车产业开展提出了建议。例如，整车方面，重庆应该积极引入合资主流品牌企业来重庆落户，积极推进本地自主品牌企业加速产品构造的调整和晋级。自主品牌企业假设不可以加速转型晋级，提升体系竞争才干，未来不排除有生存和被兼并的风险。零部件方面，主要依托本地整车产品的提档晋级，不断提升本地零部件配套企业的综合才干，助力零部件产品的技术含量和质

7、量水准的提升，同时，未来可讨论依托重庆IT产业的根底，引入汽车电子等高附加值汽车零部件企业来渝。柳州：“汽车力量在崛起虽然处于三线城市的位置，但是柳州这座城在中国汽车工业开展中却有着举足轻重的位置。2021年，柳州汽车产销量均超200万辆汽车，同比增长约15.1%和14.2%，分别高出全国汽车产销增速约7.2和7.6个百分点。产量占全国汽车总产量的比重到达8.8%，城市汽车产量居全国第五位。工业是柳州这座城市的符号，汽车那么是柳州的工业符号，柳州经济汽车力量正在崛起。早在1968年全国兴起一股汽车制造热潮时，柳州的汽车产业就开场蹒跚起步，以后几十年，柳州不断在开展汽车。先后引进中国一汽集团、二

8、汽集团、上汽集团及通用、雷诺、日产汽车等行业巨头，进展资产重组，成立东风柳州汽车、柳州五菱汽车、一汽柳州特种汽车厂、上汽通用五菱汽车股份公司。2021年，柳州汽车产量到达150多万辆，汽车工业产值初次突破千亿元，列入首批汽车产业国家新型工业化示范基地。规划面积为203平方公里的柳州汽车城于2021年2月16日正式开工建立以来，已有上汽通用五菱、东风柳汽、一汽柳特、山东小巧集团、玉柴集团、上海华域汽车等一大批重点企业纷纷入驻并建立消费基地。2021年，柳州汽车产销量均超200万辆汽车，同比增长约15.1%和14.2%，分别高出全国汽车产销增速约7.2和7.6个百分点。产量占全国汽车总产量的比重到

9、达8.8%，城市汽车产量居全国第五位。2021年1至4月，全市规模以上汽车工业产值668亿元，同比增长12%，拉动全市工业增长5.4个百分点。全市汽车消费和销售分别为82.8万辆和80.3万辆，同比分别增长13%和11.1%，高于全国增速8.9和8.3个百分点。广西省今年方案新开工的汽车工业工程多达7项，有6项在柳州，其中，上汽通用五菱宝骏二期整车产能建立工程，将添加消费才干32.25万辆/年；上汽通用五菱柳州发动机五期工程建立工程，将年新增发动机36万台；东风柳汽柳东乘用车基地二期建立工程，年新增20万辆乘用车；东风柳汽迁建10万辆商用车工程，将年产10万辆商用车；来宾象州柳川汽配公司汽车车

10、灯消费工程，将年产61万台套汽车车灯。在现有根底上，未来，柳州还将以四大整车消费基地为战略根底，重点开展高附加值轿车、客车、特种公用车、新能源汽车产品，延伸汽车产业链，为推进汽车产业晋级，柳州将每年安排7000万元挖潜改造资金，引导和鼓励汽车企业加大技改投入，提升配备程度和产品竞争力。总体来说，柳州汽车产业是充溢商机的。柳州市充分依托国家汽车及零部件出口基地的优势，每年拨专款作为汽车及零部件基地建立专项资金，政府还将出台关于促进汽车及零部件出口、促进当地零部件配套等促进汽车产业开展的政策与措施，力促柳州汽车产业走进东盟，希望更多与汽车相关的产业能到柳州共谋开展。作为中国最接近东盟的汽车城，在中

11、国与东盟协作不断升温的背景下，柳州被确定为国家汽车及零部件出口基地。作为中国内地走向东盟的重要通道城市和毗邻东盟最近的工业重镇，柳州工业与东盟各国存在很大程度的互补性，尤其是汽车及零部件在东盟各国有着宽广的市场。借助珠江-西江经济带开展上升为国家战略的机遇，柳州正在发力打造西江经济带中心城市，并在柳江边规划建立了5个港口码头。其中位于柳州汽车城内的柳州港官塘作业区已破土开工，建成后，柳州汽车外运将有本钱更为低廉、运输量更大的途径。武汉：努力成为中国的汽车城英国4月6日发表文章，早在去年，武汉已成为是世界第七大汽车消费中心，组装汽车113万辆。武汉汽车工业正迅速生长，成为继北京、上海、广州、沈阳

12、、长春等城市之后，全国第八个年产汽车超百万辆城市，众多大牌汽车制造商正在武汉云集，会聚了东风汽车、雪铁龙、标致、本田、雷诺等国内外著名汽车厂商，全球四大汽车商都在武汉投资协作，武汉成为全国拥有乘用车品牌数量最多的城市。通用及其中国同伴上汽集团已在武汉建成新厂；雷诺在武汉的装配消费线将于今年底投产；随着东风雪铁龙和本田及其他车企不断在当地建厂，武汉将很快拥有约10个汽车工厂，每年在面积小于巴黎盆地的区域内消费200多万辆车。根据规划，到2020年，武汉汽车整车产能超越300万辆，成为中国重要的汽车制造研发及整车基地。武汉乘用车品牌几乎可以说全国最多，围绕武汉经济技术开发区，武汉也正在构成一个60

13、0平方公里的中国车都。目前在武汉市，除了武汉经济技术开发区，围绕上海通用打造的江夏金口汽车城也正在崛起，未来在武汉东南也将构成一个产能超越百万辆的全产业链消费基地，而在东西湖和汉南，汽车零部件和新能源汽车产业带也正在聚集，未来相关产值也将到达千亿元。目前，武汉拥有神龙汽车、东风乘用车、东风本田等7家整车企业，上海通用武汉消费基地、东风雷诺等2家在建整车工厂。武汉与重庆的不同主要在于，武汉与重庆在乘用车方面产量几乎相当，二者主要差距存在于载货汽车。随着汽车制造工业规模的提升，除了整车企业以外，武汉及周边上下游零部件产业也正在构成集群，加上一批在汽车领域科研实力雄厚的高校和科研机构，武汉曾经构成了

14、比较完好的汽车产业链。不过，武汉汽车产业开展也存在本人的问题。从纵向看，武汉汽车产业获得了长足的提高，但从横向来看，开展扩张的速度太慢。长春、上海、武汉是国家最早规划的三个轿车消费基地，长春、上海由于车型选择对路，产销节节上升，如今已具有200多万辆的产能，将武汉远远的甩在后面。与重庆相比，自主品牌份额减少，合资车企成妨碍自主品牌最大妨碍。面临的问题：从纵向看，武汉汽车产业获得了长足的提高，但从横向来看，开展扩张的速度太慢。长春、上海、武汉是国家最早规划的三个轿车消费基地，长春、上海由于车型选择对路，产销节节上升，如今已具有200多万辆的产能，将武汉远远的甩在后面。随着汽车制造工业规模的提升，

15、除了整车企业以外，武汉及周边上下游零部件产业也正在构成集群，加上一批在汽车领域科研实力雄厚的高校和科研机构，武汉曾经构成了比较完好的汽车产业链。四川:汽车企业开展的蓝海地域作为西部车市的中心市场，四川汽车产销数据表现亮眼。而四川的汽车产销又主要取决于成都的汽车市场情势，成都市经信委的数据显示，今年1-2月，全市汽车产业整车产量约16万辆，主营业务收入到达210亿元左右。据了解，截至目前，成都市现有规模以上工业企业267户，初步构成了以成都经开区为中心的汽车产业开展格局，构成了以轿车、客车、越野车SUV等较为完好的整车产品体系和较为完善的零部件配套体系，聚集了一汽-群众、四川一汽丰田、沃尔沃成都

16、公司、神龙成都公司、重汽王牌公司等一批国内外整车消费企业。长江中游崛起中国汽车新走廊在中国，除了单个城市汽车产业的极具，不少相邻省份与城市也正在构成汽车工业的聚合效应。以湖南、江西、湖北三省为例，各类整车消费企业接近50家，正在构成“长江中游汽车工业走廊。武汉我们在上面曾经详细解读，以多家汽车整车企业、中日法美四大车系共同坐镇、2000亿元产值、110万辆产销量雄居“龙头。湖南势头正劲。已引进广汽菲亚特、广汽三菱、上海群众、北汽福田、江南众泰等，2021年整车产量仅21。45万辆，2021年已达70万辆。江西，去年汽车产业整车产销量一举突破45万辆，终了10年下滑，成为新晋的第九个千亿产业。江

17、铃与昌河“双子星，产值占整个江西汽车工业60%以上。湖南省社科院经济研讨所所长肖毅敏以为，三省汽车产业一旦在产业配套、协作研发等领域加强协作，构成规模优势和产业集聚，长江中游城市群就很有能够成为中国最具竞争力的汽车制造业集聚区。 “在长江中游城市群未来的聚合开展过程中，必将面临产业一体化推进难和招商引资同台竞争两大妨碍。江西省社科院经济研讨所所长麻智辉提示。按照，三省将探求建立汽车产业联盟，强化产业链对接和产业集群化开展。长江中游，一条集聚度高、竞争力强的汽车工业走廊轮廓浮现。2、领先的汽车排气系统供应商3、不锈钢焊管开展趋势随着人们的环保认识日趋加强，要求提高汽车废气纯化率。汽车制造业对汽车

18、发动机排气系统典型零部件提出了更高的要求。热端零部件重点要求耐高温性能，如耐高温氧化、腐蚀、疲劳性能，冷端零件主要要求耐尾气冷凝液腐蚀性能。自20 世纪70 年代后期起，汽车排放法规日益严厉，为改善催化效率，降低排放，不断地提高发动机排气温度，排气歧管任务温度由750800上升到 900950，甚至更高。为提高燃油经济性，也须减轻车重。排气岐管及紧固件由普碳钢转换为不锈钢，消声器废气温度提高，加重了腐蚀程度，也必需采用不锈钢。目前，在日本汽车制造业中，由于排气温度的上升，轿车排气岐管用不锈钢由SUH409L 制成。美国汽车制造业排气系统运用不锈钢为T409、T439、AL409、436S 等。

19、由于排气系统服役条件更加恶劣，排气温度升高至 9501000，排气岐管用不锈钢由 SUH409L(低等级)、SUS430JIL高等级进展到高性能资料SUS444。消声器系统温度可到达300，用材也有类似的变化。由于市场竞争日益猛烈，低本钱资料成为新的开发方向。业内人士指出，在我国消费的轿车排气系统用不锈钢中，奥氏体型不锈钢系列主要是304、309、321 等，铁素体型不锈钢系列主要是409、429、432、436、439、441、444 等。排气系统运用的奥氏体型不锈钢，由于高额进口关税，已完全在国内采购；铁素体型不锈钢由于牌号少，性能不如国外产品稳定等缘由，当前重点开发新产品构成系列，含铌铁

20、素体不锈钢是开发重点。国内一些钢铁企业经过科技创新，研发汽车排气系统用不锈钢管。如宝钢积极开发，自主创新，研发出国产汽车排气系统用不锈钢管。2021 年宝钢的汽车排气系统用不锈钢产品产销两旺，同比增长近60%，增长率已延续两年超越50%；独有领先种类同比增长295%。同时，种类构造得到进一步优化，效益显著提升，宝钢汽车排气系统用不锈钢的国内市场占有率也从2021 年的19%上升到了30%。今年，在宝钢不锈钢事业部产销研团队、宁波宝新及宝钢国际北方公司的共同努力下，不锈钢焊管产品开场进军汽车排气管的高温端领域。业内专家以为，世界各国未来都会强化汽车排气条件，并成为一种趋势。由于高耐热、高成型性的

21、不锈钢产品能满足这些日益严厉的要求，因此可望为更清洁的环境作奉献。“十二五期间，不锈钢管在汽车制造业中具有很大的市场，随着发动机性能的提高，排气温度会上升，且由于对减轻零部件分量的需求，不锈钢管在汽车中的运用量正不断添加。目前，我国还缺乏车用钢管的新种类，一些管路和精细管件还依托外资企业，国产化率还须提高。在国外，一些国家开发出新型的汽车用钢管。新日铁消费的排气歧管资料的特征在于Nb-Ti的混合添加，由此提高高温特性和热疲劳特性。新日铁开发了抗氧化性与SUH21 根本一样、能大幅度改善加工性的新型钢种，已获得用户的好评，目前正在被采用。中国2021年各类不锈钢工业焊管消费量约为66.8万吨，分

22、行业的需求情况见下表：行业2021年需求量t2021年预测需求量t同比情况%1.车辆/汽车工业9500010578011%2.石油天然气行业230002550011%3.锅炉行业35000350000%4.化肥行业220002575017%5.化工行业700008300019%6.环保行业260003800046%7.核工业130002000054%8.建筑装饰业3840004200009%合计66800075303013%来源：中国结合钢铁网车辆/汽车工业是当前开展最快的不锈钢管运用领域。近年来，在国家产业政策和汽车行业高速增长的推进下，我国汽车零部件企业的技术程度和消费管理程度得到很大提高

23、，汽车零部件行业规模迅速扩展，2021年，汽车零部件制造业规模以上企业主营业务收入累计2.91万亿元，行业利润总额2149.7亿元，同比增长16.12%。我国汽车行业开展较快，但仍有较大的增长空间。目前，在美国，每百户的汽车拥有量超越200辆；欧洲一些兴隆国家每百户汽车拥有量超越150辆；而在中国，每百户的平均拥有量不到35辆。中国汽车汽车零部件市场潜力宏大。根据相关预测，中国汽车零部件制造业估计在未来五年里实现20%以上的增长。据统计，2021年我国汽车产量1800万辆，耗费不锈钢焊管量在95000t左右。据中国汽车工业协会统计，中国2005-2021年汽车消费企业销售总量情况见下表：来源：

24、中国汽车工业协会统计根据上表可知，2021年我国汽车耗费不锈钢焊管总量应在153000t左右。三、汽车排气系统用不锈钢根据在汽车上运用不锈钢的部位不同，对不锈钢的外表特性，机械性能和物理性能要求也不一样。但是，大致可以归结为四大类：汽车排气系统用不锈钢；汽车车架用不锈钢；汽车用不锈钢零部件和汽车装饰用不锈钢。 纵观不锈钢在汽车上的运用大致可以分为两个阶段：第一个阶段为1965年以前，主要用作汽车的外装饰资料；第二个阶段为1965年以后，为顺应汽车尾气排放规范的严厉要求，开场在汽车排气系统中运用不锈钢。日本主要不锈钢消费厂开发的汽车排气系统用不锈钢见表：部 位消费厂钢种名主要成分机械性能特 征屈

25、服点/N.mm-2抗拉强度/N.mm-2延伸率%硬度/HV排气歧管新日铁YUS 45014Cr-0.5Mo-Nbt=2.0mm46037150高温，强度，抗氧害性，成形性 270川 崎R429EX14Cr-Nbt=2.0mm47638-通用，高加工性 299R444EX19Cr-2Mo-Nbt=2.0mm51936-高温强度，耐热疲劳性 366日 新NSS EM218Cr-2Mo-Nb，Cu-同上住 友NAR-FHZ13Cr-1Si-Nbt=2.0mm48437HRB79成形性，耐热疲劳性 305HAR-444M120Cr-2Mo-Cu,Nbt=2.0mm54032-高温强度，耐氧化性，耐热疲

26、劳性 373金属载体新日铁YUS 205M120Cr-5Al-X耐高温氧化性金属载体20Cr-5Al-X川 崎R20-5USR20Cr-5Al-La,Zr耐高温氧化性日 新NCA-S20Cr-5Al-Ti(La,Ce)同上日冶金金属载体 HYPERLINK baike.sososteel/doc/view/47952.html t _blank 18Cr-3Al镀铝含高Al(11%)住 友NAR-FH-320Cr-5Al-Y,Ti耐高温氧化性挠性管日 新NSS ER-417Cr-13Ni-2.5Si-2.5Mo30465761165耐高温氯害腐蚀性，成形性住 友NAR-306B15Cr-15N

27、i-4Si-1Mot=0.4mm66162170耐高温氯害腐蚀性，成形性SR1515 257消声器新日铁YUS 43217Cr-0.5Mo-Tit=1.0mm45035134加工性，比SUS409L耐蚀性还好 245YUS 436S17Cr-1.2Mo-Tit=1.0mm47834142加工性，耐蚀性 279镀铝不锈钢电镀量40120g/m2-抑制初期生锈有效川崎R436LT18Cr-1.2Mo-Ti26546635-耐凝缩水腐蚀性，加工性日 新NSS 422 M319Cr-0.5Mo-0.5Nbt=2.0mm52032168同上 314阿尔斯特不锈钢镀铝量40120g/m2NSS 409M1

28、41633抑制初期生锈有效 286日冶金NAS 436 LS17Cr-1.2Mo-Tit=1.0mm45331141耐凝缩水腐蚀性，加工性 288住 友NAR-429L14Cr-Nb-Tit=1.5mm40034HRB77SUS409L同时提高成形性、耐蚀性 277NAR 430S17Cr-0.5Cu-Nb,Tit=1.0mm48232HRB75SUS430LX同时提高耐蚀性，成形性 290NAR-436JIL17Cr-0.5Mo-Nbt=0.9mm44631-耐凝缩水腐蚀性，加工性 264NAR-436S18Cr-1Mo-Tit=1.0mm44835-同上 294美国阿里根尼路德鲁姆公司研制

29、的汽车排气系统公用不锈钢UNS S40900铁素体不锈钢含11的铬，因此具有很强的抗气体腐蚀性和在760高温下的抗氧化性。据外刊引见，到2000年，北美对409级不锈钢的 HYPERLINK baike.sososteel/doc/view/68916.html t _blank 需求量会到达40万吨。纽柯公司拟采用先进的CSP技术消费40万吨或更多的409级冷轧不锈钢，以占领更大的汽车用不锈钢市场。409型铁索体不锈钢的典型化学成分及机械性能见表2。表2 409型 UNS S40900铁素体不锈钢的典型化学成分及主要机械性能：化 学 成 分 /%主要机械性能CNCrMnSiSPTi0.2%屈

30、服强度/MPa抗拉强度/MPa延伸率/%0.010.01611.000.300.340.010.0190.20241413321排气歧管用不锈钢 排气歧管位于汽车发动机 HYPERLINK baike.sososteel/doc/view/69401.html t _blank 出口，是废气温度最高、对资料腐蚀最严重的部位。从降低燃料费用和轻量化的角度思索，用作排气歧管的不锈钢必需具有优良的耐热疲劳性、高温强度和加工成形性。含铌铁索体不锈钢SUS 430JIL能根本满足这种要求，因此得到广泛运用。欧洲部份高性能车运用奥氏体系高合金，日本出于构造上的思索，也采用了热膨胀系数小的奥氏体系不锈钢。在

31、超越700的高温下，奥氏体不锈钢的高温强度显著高于铁素体不锈钢。可以用作排气歧管的不锈钢包括SUSXMl5J1；NAR-315SN(18Cr-9Ni-SiMoCu)；NAR-AH4(23Cr-llNi-N-Ce)等奥氏体不锈钢。 为了提高汽车排气净化程度，降低燃料耗费，汽车发动机向着提高汽车排气温度和减轻自重方向开展，这样，汽车排气歧管温度高达900，以前运用的SUS 430JIL由于耐热疲劳特性较差，已不顺应汽车的这种开展要求。新日铁公司采取调整化学成分的方法，研制出YUS 450钢，该钢种适当降低了铬含量，添加了铌和钛，结果提高了高温强度和耐热疲劳性，添加05的钼提高了抗高温盐腐蚀性能，满

32、足了在恶劣环境下汽车排气歧管对资料的要求。 日新制钢还开发了汽车排气歧管用的新钢种。该钢种以含19铬的不锈钢中添加铌的NSS 442M3为根底资料，为了满足汽车制造厂家降低 HYPERLINK baike.sososteel/doc/view/36204.html t _blank 本钱的要求，开发了NSSHRl不锈钢。这种钢把铬降低到14，而添加锰和硅各1左右，坚持了其耐热性，且减少了与铸件的价钱差，遭到汽车制造厂的欢迎。 排气管的中段和尾段，由于温度较低，409型铁素体不锈钢得到了广泛运用。2挠性管用不锈钢 挠性管是衔接排气系统高温段和低温段的排气系统部件。其主要作用是减轻振动和处理系统热

33、膨胀问题。这就要求加工挠性管的资料除具有优良的加工性能外，还应具有耐高温疲劳性，优良的抗高温氧化性及抗外界含氯介质的侵蚀性。像SUS304，SUSXMl5Jl这一类奥氏体不锈钢比铁素体不锈钢更适宜于这种部件用材。由于该部件所处位置特殊，在冬季因融雪剂盐的腐蚀作用，对挠性管的侵蚀相当严重，也是挠性管运用奥氏体不锈钢的重要缘由。 体育竞赛用车代表了一个国家的汽车制造程度。体育竞赛用车越来越多地采用大功率的V-8汽车发动机，这种汽车发动机的尾气温度更高，使衔接尾气歧管的挠性管热疲劳更严重。因此研讨了一种含铬更高、在高温下寿命更长的439型不锈钢。这种不锈钢的典型化学成分和经退火的不锈钢薄板典型机械性

34、能如表3。表3 439型不锈钢典型化学成分及主要机械性能：化 学 成 分 /%主要机械性能CCrNiMnPSSiTi0.2%屈服强度/MPa抗拉强度/MPa延伸率/%0.0718.20.500.350.030.030.350.5345483303消声器用不锈钢 消声器们于排气系统的尾部。高温废气在此处出现冷凝液体，从而对排气管内壁呵斥点蚀。曾经查明，消声器资料的腐蚀受催化剂性能、尾气的凝结情况、烟尘的粘附情况及高温所呵斥的外表氧化等要素的影响。随着汽车高性能化的开展，不仅最早运用的镀铝钢板不能顺应汽车寿命的要求，就是开初运用的一些不锈钢，例如，SUS 410L,SUS409L这类含12铬的铁索

35、体不锈钢，也缺乏充分的耐点蚀才干。于是住友金属工业公司又开发了耐蚀性、焊接性更好、加硫的(00l硫)高纯度耐热不锈钢SUH 409L川崎钢铁公司也对汽车消声器资料进展过反复研讨，经过实践运用环境下的对比研讨，发现以SUS 430JlL为代表的18铬系不锈钢耐蚀性最正确。4催化净化器用不锈钢 汽车排气净化用催化剂载体通常运用陶瓷资料。为顺应严厉的污染物排放要求，热容量小、热冲击特性优良、升温特性也很好的耐热不锈钢箔制催化剂载体得到了许多汽车厂家的运用。这种不锈钢箔是含铬20，含铝5左右的 HYPERLINK baike.sososteel/doc/view/47427.html t _blank

36、 铅系高纯度铁素体不锈钢。运用厚度为4050tm。为了推进运用不锈钢箔制催化剂载体取代以往的陶瓷催化剂载体，还要在降低资料本钱和降低加工载体的制造本钱方面继续进展深化研讨。四、汽车排气系统用不锈钢焊控制造技术汽车排气系统主要组成及性能要求汽车排气系统从接近发动机一侧开场，由排气岐管、前管、柔性管、催化转换器、中管、消音器和尾管等构成。根据车形的不同，有的还安装数个催化转换器及副消声器等，如图1所示。汽车排气系统用不锈钢因其所处位置不同，对资料的性能要求各不一样。处于高温端的岐管和前管，由于零部件直接与发动机相衔接，因此对高温性能，如高温疲劳、热疲劳、高温氧化等性能要求较高。同时，岐管因其成形复

37、杂，对资料的加工成形性能也提出了较高要求。图1汽车排气系统构造表示图汽车排气系统中的催化转换器承当着三元催化作用，其有效的催化作用发生环境温度超越1000，因此用于催化转换器外壳的资料同样要求其具有良好的耐高温氧化作用。同时，因催化转换器所处位置易于与外界接触，特别是处于沿海和融雪地域运用的汽车，其催化转换器外壳还易于遭到高温盐蚀的腐蚀作用，资料耐高温盐蚀性能显得尤为重要。中管用于衔接前管和消音器，其运用温度在600左右，主要失效也是高温盐损。消音器是排气系统主要组成部分，其资料失效主要是冷凝液的腐蚀失效。汽车排气系统各组件任务时的服役温度和对性能的要求表1所示。在排气系统零部件构成中，管件约

38、占总分量的60%以上，如岐管、前管、中管、消声器中的弯管及尾管等。这些管材是由冷轧板经过弯管成形及焊接获得不锈钢焊管，不锈钢焊管还要经过弯管成形、缩颈、扩管等冷加工及焊接等工艺过程，加工成不同外形的管件，因此，要求焊管具有良好的成形性能和焊接性能。针对占运用比例较高的不锈钢焊管，早期的焊接主要采用氩弧焊TIG焊接方式。随着高频焊接HFW及激光焊接LBW工艺的广泛运用，在欧美及日本，汽车用不锈钢焊管曾经完全采用了高效率的高频焊接及激光焊接方式。在我国，受激光焊接及高频焊接对设备的投入大、焊接工艺要求高等要素制约，主要焊管厂的焊接工艺依然以TIG焊为主。最近几年，随着我国汽车工业的快速开展，与之配

39、套的汽车零部件总承厂及其二级供应商也认识到高频焊接及激光焊接工艺的显著优势，特别是为顺应产量和运用需求，曾经有部分焊管企业新增焊管产线转向激光及高频焊接工艺。不锈钢焊管的主要焊接方法：不锈钢焊管的焊接是采用不锈钢带板为原料，用焊接的方法加工制造不锈钢管的一种焊接加工方式。其中，焊接方法的选择、焊接工艺的制定及焊接操作技术等是决议不锈钢焊管质量的重要要素。不锈钢焊管的消费方法首先要满足不锈钢焊接的要求；再次，与普通不锈钢焊接相比，焊管的消费还要可以实现机械化和自动化以满足大批量工业化要求。图2为采用带钢延续成形直缝焊管机组的表示图。不锈钢焊管的焊接是在延续消费线上完成的。延续线上的焊接如图3所示

40、。在延续成形焊接线上，带钢经成形到达焊接挤压辊，将焊管焊口挤压到适宜焊接的程度，随即开场焊接。汽车排气系统用不锈钢焊管大多壁厚在25mm以下，消费主要采用延续成形直缝不锈钢管的焊接方法。这些方法主要包括钨极氩弧焊TIG、高频电阻焊HFW、激光焊LBW以及它们之间的组合焊接HFW+LBW等。图2带钢直缝延续成形焊管机组表示图图3延续消费线不锈钢直缝焊管焊接表示图1钨极氩弧焊钨极氩弧焊又称为非熔化极氩弧焊，通常用TIGTungstenInertGasArcWelding表示。TIG是借助高熔点的金属钨作为一个电极，焊接工件作为另一个电极，并利用氩气作为维护气体，在钨极与焊接工件之间引燃电弧进展焊接

41、，如图4所示。TIG焊主要用于薄壁管的焊接，多用于壁厚小于20mm的不锈钢焊管消费，包括奥氏体不锈钢及铁素体不锈钢。对于壁厚大于2mm厚的不锈钢管，采用单焊炬TIG能量缺乏时，可 图4钨极氩弧焊表示图采用多焊炬TIG沿焊缝方向直线陈列，形生长形热流分布，可明显提高焊速。TIG多焊炬焊接主要特点为： = 1 * GB3 用资料范围较广，大部分铁素体、奥氏体钢都能适用；对焊速有较大的顺应范围，三焊炬TIG焊接厚度可以到达4mm左右。焊管加工中焊速受多要素影响，如成形技术和机组的稳定性、焊炬下的管坯边沿外形、合金的化学成分、气体的混合比、操作阅历、质量要求等等，其中，最重要的是焊炬下管坯边缘的稳定和

42、平整。无磁性资料六辊焊接箱或焊接平台来挤压和控制焊缝是常用的焊接控制方式。钨极氩弧焊需求经过维护气体有效维护焊接部位。常用的维护气体有氩气、氩气及氢气混合气等。氩气属于惰性气体，不与熔融金属发生反响，也不溶于金属，可以起到有效的维护作用。同时，氩气还是单元子气体，在高温下不会分解吸热，且电弧稳定性好。而氩、氢混合气体那么可以提高电弧温度，添加母材的热输入量，从而提高焊接速度。钨极尾端的外形对焊接电流大小及焊缝成形有较大的影响。通常，在焊接薄板件及运用小电流时采用小直径钨极，并将头部磨成锥形普通在20，以确保焊接电弧稳定；焊接电流过大时通常将锥头磨成钝角或平面以添加电弧的稳定，并减少钨极的烧损，

43、使焊缝成形均匀。焊接电流是钨极氩弧焊的主要规范参数，可以根据焊接资料的厚度与物理特性来确定。电流过大会导致咬边、焊漏等缺陷，而电流过小会呵斥焊缝未焊透等缺陷。对于确定的焊接电流，控制焊接速度和电弧电压也是焊接工艺的主要控制要素。通常采用短弧并匹配适宜的焊接速度来获得焊缝质量。对于维护气流和喷嘴孔径确实定，要思索焊接电流、弧长、电极伸出长度、焊接速度及焊接接头方式等要素。通常薄壁不锈钢焊管的焊接以选择脉冲氩弧焊为主。焊接电流的大小会影响焊缝的熔深、焊接速度和熔敷金属量。在答应范围内，焊接电流大，焊接熔深也深。焊接过程中可以经过调控焊接电流控制熔深。同时，为保证不锈钢焊缝的性能，并不是电流越大越好

44、。TIG焊接电流的控制对焊接质量的影响如图5所示。图5TIG焊接电流对焊缝质量影响表示图电弧电压由弧长决议，假设电弧过长会影响到电弧的稳定，也会导致焊缝过宽且熔深过浅；电弧假设过短那么会导致焊缝过窄。过宽或过窄均会影响到焊缝质量，因此，弧长控制也是改善焊接质量的工艺要素之一。图6表示了电弧电压与焊缝控制的关系。图6电弧电压对焊缝成形的影响表示图焊接速度要根据焊缝的熔透情况进展调整。焊接速度的快慢直接影响着焊接熔深和焊缝宽度。焊接速度过快会呵斥焊缝熔深浅，焊缝窄甚至会对焊缝的维护效果产生影响；焊接速度过慢会导致焊缝熔深过大，焊缝过宽，使焊缝成形质量变坏，TIG焊接时速度对焊缝成形的影响见图7所示

45、。图7TIG焊接时焊缝速度对焊缝成形的影响此外，维护气体也是影响焊接质量的要素之一。维护气体流量会影响到气流形状，应尽能够实现层流维护。维护气体流量要适当，使焊接电弧熄灭稳定焊缝外表颜色光泽亮堂为好。焊缝外表颜色随控制形状表现为雪白色、金黄色、蓝色和黑色。其中黑色焊接质量最差。虽然TIG焊接法由于维护气体下焊接区金属不被氧化而使得焊缝质量比普通大气条件下焊接有明显的提高，但是TIG焊接速度低，焊接成形的热影响区HAZ变亮，此区域晶粒粗化而会导致不锈钢管二次冷加工成形的废品率添加。奥氏体不锈钢焊管可经过固溶热处置提高焊接区的韧性。铁素体不锈钢焊管焊接区含HAZ晶粒的长大，无法经过采用焊后热处置使

46、晶粒细化，故TIG焊适用于管加工成形性能要求相对不高的焊管消费。总体而言，汽车排气系统中的焊管对加工性能要求相对不是很高时，思索到投资及焊接技术等诸多方面要素，目前国内汽车用不锈 图8 TIG焊接SUH409L铁素体不锈钢焊管焊缝区域金相组织形貌钢焊管90%以上仍为钨极氩弧焊。由于钨极氩弧焊焊接速度慢，消费效率低，焊缝组织粗大图8，焊接质量不高，与国外相比，我国汽车用不锈钢焊管总体质量程度差距还是非常明显。对于管加工成形性要求较高的零部件仍建议采用其他焊接方式。2高频电阻焊高频电阻焊通常用HFWHighFrequencyResistanceWelding表示。高频焊接来源于20世纪50年代，它

47、是利用高频电流100500kHz所产生的集肤效应和相邻效应，将钢板和其他金属资料对接起来的新形焊接工艺。HFW最大优点是焊接速度快最快可以到达120m/min，消费效率高。高频电阻焊通常有两种加热方式，一种是电阻加热方式，另一种是感应加热方式，如图9所示。高频电阻焊经过两个电极与管坯焊缝边缘接触，利用沿管坯对称边缘流动的高频电流将边缘加热到焊接温度，经过焊接挤压辊施加压力，并将焊缝边缘在塑性形状下焊合在一同。高频感应焊采用环形或缝隙式感应器焊接纳坯。沿管坯圆周的感应电流在待焊边缘到达最大密集程度并使焊缝边缘加热到焊接温度，经焊缝挤压辊施加的挤压力作用使边缘在塑性形状下焊合。为增大高频焊接的热效

48、率，普通会在管内放置一根磁棒。HFW对于未经酸洗的热轧带材也可以获得较好的焊接效果。普通用来焊接碳素钢、合金钢、有色金属等。目前，HFW焊接方式是国外主要的汽车排气系统用铁素体不锈钢焊管消费方式，在我国那么处于刚刚起步阶段。图9高频焊接原理表示图高频焊接方法对熔化的金属进展挤压时，会将熔化金属沿焊缝位置挤压出并在焊缝内外侧凝固构成焊接毛刺。消费过程中经过在焊缝内外两侧添加的去毛刺工具将焊接毛刺去除，以获得满足运用要求的焊接钢管。熔化金属挤压出后构成的焊缝组织较TIG焊接可以消除粗大的金相组织，有利于改善焊缝的加工性能。图10为高频感应焊接SUH409L铁素体不锈钢焊管焊缝金相组织。与TIG焊接

49、相比，HFW焊接可以显著改善焊缝的金相组织，消除了焊接区域的粗大组织。不仅可以改善加工性能，同时也可以改善焊缝的抗腐蚀性能。图11为采用TIG及HFW焊接方法消费的SUH409L焊管的焊缝抗晶间腐蚀性能比较。同时，用于汽车排气系统HFW焊管需求进展后续的弯管及扩口加工等，需求 图10 SUH409L铁素体不锈钢HFW焊接钢管焊缝金相组织消除其焊接毛刺。HFW焊缝经过内外毛刺刮刀消除毛刺时一定要防止刮刀刮削不当引起的内外焊道过量刮削导致的焊管质量损伤。图11以不同焊接方式加工的SUH409L焊管焊缝经过8h腐蚀后的晶间腐蚀形貌左HFW；右，TIG目前，国内运用HFW制管用于汽车排气系统用管的管企

50、不多。根本上来源于日系的合资汽车厂协作零部件公司。其他HFW制管的企业中，宝钢宁波宝新的一条产能7500tHFW焊管线于2021年投产，是目前国内技术含量最高的HFW产线。HFW消费线，其焊接速度可达70120m/min，是运用TIG焊接所能到达的最高速度的30倍左右，特别适用于大批量单一规格产品的消费。高频电阻焊与其他几种焊接方法相比，需求较大的电源功率，所用焊机的平均输出功率为150450kW。高频电阻焊工艺消费汽车排气系统用不锈钢制管时需求留意的几个主要问题：1确保不锈钢焊管焊接配备的精度。焊接碳钢管时，焊接温度容限为150，可以允许焊接过程中的某些工艺动摇。焊接不锈钢时，焊接温度容限那

51、么要小得多，必需严厉控制工艺过程精度。首先制管机组的活动零部件必需有严厉的公差要求，以保证整个机组的稳定性。任何振动将会影响焊点和V形角的稳定性，导致焊点相应的振动，产生冷焊或过热缺陷；其次，高频感应焊机性能也必需稳定，由于输出功率的任何动摇将导致焊点产生类似的问题。2保证不锈钢钢带边缘的良好形状。带钢边缘要平整、光滑和具有尽量少的毛刺。消费过程中保证成形辊的清洁干净，以免污染钢带边缘，从而呵斥焊点的打火和喷溅，产生焊接缺陷。3不锈钢焊管在焊点处钢带对接边缘的平行非常关键，其目的在于使焊接区域最大能够地均匀加热。4奥氏体不锈钢是无磁资料，热导率低。感应圈的位置必需尽能够地接近焊点。有一个对任何

52、不锈钢资料都有效的规那么：挤压辊外径绝不应超越钢管外径的25倍。5挤压辊采用无磁资料制造，以减少能量损失。引荐运用无磁、高导热率、低电阻率的挤压辊资料。硬青铜是最正确选择之一。6焊接无磁资料时，要使感应线圈与管子间间隙尽量少。7为了能顺应不同直径、壁厚和资料的不锈钢焊控制造，选择一套可变输出频率的焊机非常必要。可变频率之比为12时比较适宜。3激光焊LBWLaser一词Light Amplificationby Stimulated Emission Radiation的第一个字母所组成，是激发电子或分子使其在转换成能量的过程中产生集中且相位一样的光束。激光焊Laser Beam Welding

53、的能源于激光设备。激光设备由光学震荡器及放在震荡器空穴两端镜间的介质所组成。介质遭到激发至高能量形状时，开场产生同相位光波且在两端镜间来回反射，构成光电的串结效应，将光波放大，并获得足够能量而开场发射出激光。激光焊接工艺有焊接速度高、线能量低、焊件变形小、焊缝热影响区狭窄、焊接缺陷少等特点，从而能得到优质的焊缝。20世纪70年代，西欧国家及日本、美国、乌克兰等国家曾进展过激光焊接钢管的研讨，所焊钢管的壁厚为1035mm，焊接功率达5kW。80年代随着激光技术更为成熟，激光焊接各种钢管的工业性运用得到明显添加。日本开发了激光焊接法消费铁素体不锈钢管技术，该技术主要是经过调理落到钢管外表的激光束焦

54、点直径来控制焊缝的宽度，并保证其具有很高的韧性和塑性。同时推出了能获得高质量焊缝的激光焊接规范。当采用激光焊接技术焊接钢管时，金属的熔化深度和几何外形与所焊金属的热物理性能、激光种类、激光功率、焊接速度、离焦量、气体维护方法和维护气体的成分都有关系。激光焊接钢管的工艺流程为：先将带钢制成管坯，再将管坯边部卷制出比激光束焦点直径还小的间隙值，如图12所示，激光束的焦点均匀地落在所焊管坯的边部上。激光焊接速度与所焊管材的壁厚和激光功率的关系曲线示于图13。与传统的氩弧焊接相比，采用激光焊接技术消费钢管必需对管坯图12 直缝焊管激光焊接表示图图13激光焊接速度与管材壁厚及激光功率之间的关系曲线的边部

55、及其焊边接合部进展精心处置。如在焊接壁厚为0515mm的薄壁钢管时，除在焊接之前要对管坯边部进展铣边、脱脂、整边处置外，还要求焊边接合部符合以下条件： = 1 * GB3 接处的边部间隙值应不大于004008mm；管坯边部的偏移量不大于额定壁厚值的5%10%；被焊接纳坯边部相邻端面的不平行度应坚持在允许的间隙值范围内；被焊接纳坯边部外表的程度稳定度为01mm对透镜而言和03mm对反射镜而言；焊接机的构造设计应思索到焊接之后管坯缩径量要达005%10%。这其中就对薄壁管焊接前的对接条件提出了较高的要求。在不锈带钢的延续成形中尽能够采用排辊成形方法，而不采用辊式成形。辊式成形是最早采用的成形方法，

56、是经过几组机架上下轧辊孔构成形，这种成形法对普通尺寸的焊管是可行的，但对薄壁管成形由于变形猛烈使带钢边部产生过大延伸易构成边部波浪形，这对焊接质量影响颇大。川崎制铁公司在粗成形机组采用排辊成形，在精成形机组采用CBRChance-free Bulge Roll法成形，由于排辊成形减轻边部延伸，使薄壁管成形稳定和变形均匀，其带钢端边不出现波浪形，从而 图14辊式成形和排辊成形比较保证质量。排辊成形和辊式成形薄带钢变形情况的比较如图14。住友金属公司经过实验确定了单一激光焊接条件下的最正确焊接条件：1焊接点位置焊接钢管时，带钢两端面从成形辊出来到挤压辊之间逐渐接近构成圆筒，焊接点的位置不同对焊缝质量有很大影响。设定焊接点位置以挤压