[实用新型]一种热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在不锈钢制成的第一组件与铝或铝合金制成的第二组件之间建立材料锁合连接的方法。 

此外，本发明还涉及一种热交换器，其外壳和至少一个管板之间形成材料锁合连接。尤其涉及一种用于冷却内燃机废气的管束热交换器，该热交换器具有多根引导第一液体的管子，这些管子的端部区域容纳在管板中；该热交换器还具有一环绕这些管子的外壳，其中，第二液体可以流过外壳，且该第二液体可环绕管子流动。其中，该管板以这样的方式插入外壳中，即，使得引导第一液体的第一管道与引导第二液体的第二管道隔离。 

背景技术

在目前的现有技术中，废气热交换器通常完全由不锈钢制成。这是因为废气的温度和废气的腐蚀性对热交换器的要求较高。目前，此类不锈钢热交换器是通过焊接工艺连接的，比如通过激光焊接或MAG(熔化极活性气体保护焊)焊接连接。 

可选地，根据现有技术，热交换器由不锈钢组件和铝组件组成，该不锈钢组件和铝组件通过拧紧的法兰连接，也就是通过型锁合连接，这是因为，迄今为止，使用已知的热连接工艺，比如MIG(惰性气体保护焊/)/MAG焊接或冷金属过渡工艺，无法实现铝和不锈钢之间的材料锁合连接。 

上述型锁合连接方式必须使用额外的组件(比如密封垫)，此外，这种连接方式对组件公差范围的要求特别高，以确保各组件之间的密封连接。 

出于技术原因，在热交换器的使用过程中，越来越需要在铝和不锈钢之间形成材料锁合连接，因此，有必要提供一种连接铝组件和不锈钢组件的材料锁合连接方法。 

在这一方面，现有技术是特别不足的，因为至今为止不存在任何能够实现铝组件和不锈钢组件的材料锁合连接的合适方法。 

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种方法，以实现不锈钢与铝或铝合金之间的材料锁合连接。 

有利的是，为了在不锈钢制成的第一组件与铝或铝合金制成的第二组件之间建立材料锁合连接，进行以下步骤： 

在不锈钢组件上涂上镍层； 

在涂有镍层的不锈钢组件上涂上铝层； 

以这样的方式设置涂有镍层和铝层的不锈钢组件与铝组件或铝合金组件的相对位置，即，使第一组件和第二组件的部分区域设置为相互平行，并且相互面接触地抵靠在一起或者相互之间形成0mm至5mm的间隙； 

通过冷金属过渡工艺在涂层的不锈钢组件与铝或铝合金组件之间建立材料锁合连接。 

通过使用冷金属过渡工艺，可以实现两种材料之间的精确连接。在此，相应组件上产生的热量非常低，从而有利于进一步加工。此外，由于这种工艺的速度较快，因而非常适合在大规模生产中使用。这种工艺可以将较宽的间隙连接起来，从而可以使用该方法连接具有相对较大公差的两个组件。 

在镍层上直接涂上铝层也会带来有益效果。这样将在不锈钢表面上形成双层涂层，从而有利于冷金属过渡工艺的实施，也有利于建立耐久的材料锁合连接。 

进一步地，通过电镀形成不锈钢组件的镍层和/或铝层。电镀可形成不同的涂层厚度，从而有利于与载体表面形成良好的连接。因此，可根据期望的用途对涂层进行调整。 

在可选的实施例中，有利的是，使用MIG焊接法取代冷金属过渡工艺。 

同样有利的是，上述组件为热交换器的外壳和管板。管板和外壳之间形成材料锁合连接，使得外壳相对于外部密封，从而在外壳内部形成了第二流通管道。 

此外，优选这样的热交换器，即，其外壳与至少一个管板之间形成材料锁合连接。尤其是一种用于冷却内燃机废气的管束热交换器，该热交换器具有多根引导第一液体的管子，这些管子的端部区域分别容纳在管板中；该热交换器还具有一环绕这些管子的外壳，其中，第二液体可以流过该外壳，该第二液体可环绕管子流动。其中，管板以这样的方式插入外壳中，即，使得 引导第一液体的第一管道与引导第二液体的第二管道隔离。其中，外壳基本上由不锈钢制成，管板和引导第一液体的多根管子基本上由铝或铝合金制成。 

有利的是，外壳与管板之间的连接通过热连接工艺以材料锁合的方式实现。从而确保上述连接具有足够好的密封效果，这样便无需采用额外的密封措施。 

根据可选的实施例，优选的是，外壳上涂有镍层和铝层，该镍层和铝层位于外壳与管板相连的连接部位，上述连接部位位于外壳的端部区域。不锈钢外壳上的涂层有利于与铝材料建立连接，并且有助于保持更好的连接效果。