[发明专利]具有端面硬钎焊区域的蜂窝体

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有两个相对端面的蜂窝体，该蜂窝体包括至少一个壳体和至少一个形成通道的金属层。该蜂窝体在至少一个端面上在一个区域中进行硬钎焊。这种蜂窝体的优选应用领域是机动车辆内燃机的排气后处理领域。

背景技术

在所述蜂窝体中，壳体通常由厚壁套管形成，其中，金属层通常包括至少一个至少部分地形成结构的金属薄板。考虑到蜂窝体的应用领域，所述部件都承受高的热交变载荷和动态交变载荷。因此，确保金属层与壳体之间的或各金属层彼此之间的持久连接很重要。这里，已知不是将整个蜂窝体与壳体相钎焊，而是仅将该蜂窝体的部分区域与壳体相钎焊，使得不钎焊的部分区域能够适度地补偿不同的热膨胀性。所述钎焊的部分区域的空间分布总体上也称为钎焊图案。

然而，特别是对于直径大而轴向长度小的较大蜂窝体，在制造好后在金属层与壳体之间的边缘区域中偶尔会出现连接缺陷。特别地，会部分地观察到金属层从壳体上脱离，从而在该位置上出现一种间隙。然而，在该蜂窝体长期受载的情况下，这种间隙可能会导致部件失效。

发明内容

因此，本发明的目的在于，至少部分地解决前述技术问题。特别是应提供一种蜂窝体或一种用于制造该蜂窝体的方法，该方法即使在不利的直径/长度比例的情况下也确保金属层良好地连接在壳体上。同时，该蜂窝体应当具有对蜂窝体各部件的不同热膨胀性的良好补偿，以及对于热交变载荷和动态交变载荷的高强度或高柔韧性。

所述目的通过具有下文所述特征的蜂窝体以及包括具有下文所述步骤的方法来实现。下文还给出了本发明的有利实施形式，其中，在下文单独列出的特征可以以任何技术上合理的方式彼此组合，从而得到本发明的其它实施形式。

根据本发明的具有两个相对端面的蜂窝体包括至少一个壳体和至少一个形成通道的金属层，其中至少一个端面具有至少一个硬钎焊区域。该硬钎焊区域构造成，形成与壳体相邻的不钎焊的带状范围。

“端面”特别是指蜂窝体的、通道从其开始延伸到蜂窝体内部区域中的侧面。根据蜂窝体设计的不同，端面可以基本上是平面，或者也可以至少部分地形成有凸起部和/或凹陷部。另外，该端面也可能具有圆的、椭圆的、近似有棱角的或其它形状。两个端面在形状和钎焊区域的设置方面优选设计成相同的。

为说明(清楚)这里需指出，“硬钎焊”或“钎焊”总是指在高于450℃的温度下使用硬钎料/硬焊料的连接技术。原则上可以在一个端面上设置多个钎焊区域，但在这种情况下一个钎焊区域形成外侧的不钎焊的范围。例如，可设置多个同心(钎焊)区域，或(最外部钎焊)区域的外侧边界确定不钎焊的范围，而另一个或另几个区域与所述(最外部钎焊)区域的内侧边界相邻。

钎焊区域和不钎焊区域的外形优选与蜂窝体或壳体自身的形状相适应。如果例如蜂窝体构造成具有圆形横截面，则钎焊区域优选也是圆的，由此不钎焊的范围则是环形的。钎焊区域以相应的方式与蜂窝体的非圆柱形形状相匹配，其中在可能的情况下不钎焊的带状范围以基本不变的宽度形成。这里，不钎焊的带状范围紧靠壳体并绕壳体内周延伸。这里，该范围包括金属层的至少一个区段或多个由金属层形成的通道。在蜂窝体的这种实施形式中，不再会出现在开头所述的问题。

这特别是适用于这样的蜂窝体，在该蜂窝体中两个相对的端面限定蜂窝体的长度，该蜂窝体具有垂直于该长度的最大尺寸，其中该尺寸与长度的比例至少为2。这特别是指横截面的最大尺寸显著大于蜂窝体长度的蜂窝体。例如对于基本上圆柱状的蜂窝体来说，该最大尺寸至少是100mm或甚至是200mm或达到约400mm。同时，蜂窝体仅具有例如约50mm到70mm的最大长度。

在此范围内，所述尺寸与长度的比例也可以是至少3.5或甚至大于5。正是在蜂窝体的这些实施形式中，这里所提出的钎焊图案是令人惊奇的，这是因为必须在高的热载荷和高的动载荷的同时持久地保持蜂窝体的位于内部的较大容积。这能够例如在较低的排气流速下在疲劳试验/耐久性试验中得到证实。

还提出，不钎焊范围的平均宽度小于所述尺寸的10％。因此该平均宽度优选最大为10mm，优选在5mm到10mm的范围内。然而，通常有利的是，随着所述尺寸的增加而选择更大的平均宽度。

根据蜂窝体的另一实施形式，硬钎焊连接从端面起部分地形成到通道中。其中所述的至少一个硬钎焊区域包含端面的至少60％，优选为80％。