چرا فولاد ضد زنگ هنوز مواد مورد علاقه برای لوله های خروجی خودرو است؟

برای سیستم های اگزوز خودرو، فولاد ضد زنگ همچنان مورد ترجیح قرار می گیرد زیرا بهترین تعادل عملی مقاومت در برابر خوردگی، عملکرد در دمای بالا، شکل پذیری،قابلیت جوشبا این حال، انتخاب فولاد ضد زنگ به تنهایی کافی نیست. درجه، ضخامت دیوار، فرآیند شکل گیری، کیفیت جوش،و موقعیت کار باید همه با محیط خروجی واقعی مطابقت داشته باشد..

یکلوله خروجی خودرودر معرض گازهای خروجی داغ در داخل و آب، نمک جاده ای، گل، لرزش و چرخه درجه حرارت در خارج قرار می گیرد.فولاد ضد زنگ هر دو طرف این مشکل را به طور موثرتر از فولاد کربن معمولی یا بسیاری از جایگزین های پوشش داده می کند. World Stainless identifies exhaust silencers and catalytic converters as important automotive applications because stainless steel resists both internal exhaust-gas attack and external road contamination.

آیا فولاد ضد زنگ ارزش بیشتری دارد؟

مدیران خرید اغلب فولاد ضد زنگ را با فولاد آلومینیزه شده یا پوشش داده شده کربن مقایسه می کنند.بنابراین مواد با قیمت پایین تر ممکن است در هنگام ارزیابی قیمت گذاری جذاب تر به نظر برسند..

با این حال، پایین ترین قیمت مواد همیشه کمترین هزینه کل قطعات را تولید نمی کند.

سیستم های خروجی خودرو از تهویه اسیدی، آب جاده ای حاوی کلراید، اکسیداسیون حرارتی، لرزش و گرم کردن و خنک کردن مکرر رنج می برند.تحقیقات SAE تایید می کند که گازهای خروجی می توانند باعث خوردگی شدید داخلی شوند، در حالی که مواد خروجی مدرن نیز باید به اکسیداسیون در دمای بالا و چرخه های بار ترمو مکانیکی مقاومت کنند.

راه حل حرفه ای

ارزش گذاری مواد با استفاده از کل هزینه چرخه عمر به جای تنها قیمت خرید.

این مقایسه باید شامل موارد زیر باشد:

• عمر انتظار شده

• خطر گارانتی مربوط به خوردگی

• هزینه های پوشش و درمان سطح

• بهره وری جوش و شکل گیری

• هزینه های تعویض و نگهداری

• نرخ خرد کردن در طول تولید

• محیط عملیاتی خودرو

فولاد ضد زنگ درجه 409 به طور گسترده ای برای قطعات اگزوز خودروهای حساس به هزینه استفاده می شود زیرا ترکیب خوبی از شکل پذیری، جوش پذیری، مقاومت در برابر اکسیداسیونو مقاومت بهتر در برابر خوردگی نسبت به فولاد کربن معمولیحدود ۴۰۹ نوع برای انبوه کننده ها، لوله های جلو، محفظه های کنورتر، خاموش کننده ها و سایر اجزای خروجی که در محیط های متوسط تهاجمی کار می کنند مشخص شده است.

بنابراین برای برنامه های بزرگ خودرو، درجه صحیح ضد زنگ می تواند بدون افزایش غیر ضروری هزینه مواد، خطر کیفیت بلند مدت را کاهش دهد.

چه نوع فولاد ضد زنگ باید انتخاب شود؟

هیچ نوع فولاد ضد زنگی وجود ندارد که برای تمام قسمت های سیستم خروجی مناسب باشد.

بخش جلو نزدیک موتور، دماهای بالاتر و چرخه حرارتی قوی تری را تجربه می کند. بخش عقب به طور کلی خنک تر است.اما ممکن است بیش از حد فشرده سازی را حفظ کند و در معرض قرار گرفتن بیشتر در معرض باران باشد، گل و نمک جاده ای

استفاده از یک درجه در کل سیستم می تواند هزینه را به طور غیر ضروری افزایش دهد یا ضعف دوام را ایجاد کند.

راه حل حرفه ای

سیستم خروجی را به مناطق عملیاتی تقسیم کنید و به همین ترتیب مواد را انتخاب کنید.

به عنوان مثال فولاد ضد زنگ 441 با مقاومت خوب در برابر خوردگی، خواص مکانیکی بالا، گسترش حرارتی پایین تر از درجه های آستنیتیک،و مقاومت اکسیداسیون تا حدود 950°C در شرایط مشخص شده.

انتخاب نهایی باید بر اساس دمای گاز اندازه گیری شده یا تخمین زده شده، ترکیب شیمیایی گرده افشانی، محیط جاده، هندسه قطعات، روش جوش، عمر انتظار شده خودرو باشد.و مشخصات مشترییک نوع بالاتر از آلیاژ باید تنها زمانی استفاده شود که شرایط عملیاتی آن را توجیه کند.

چگونه می توان از مشکلات مانند ترک، نشت و خوردگی زودرس در محصول جلوگیری کرد؟

حتی یک فولاد ضد زنگ مناسب نیز می تواند وقتی طراحی لوله یا فرآیند تولید آن به خوبی کنترل نمی شود، زود شکست بخورد.

مشکلات رایج عبارتند از:

• رقیق شدن دیوار در خم های تنگ

• ترکیدن در نزدیکی مفاصل جوشیده

• نفوذ ناقص جوش

• خوردگی در مناطق گرمایی

• تحریف پس از جوش

• شکست خستگی در اطراف براکت ها

• نشت ناشی از عدم تطابق ابعاد

• خوردگی محلی ناشی از آلودگی سطح

لوله های خروجی به طور مکرر در طول کار خودرو گسترش و انقباض می یابند.فولاد های فوریت فولادی اغلب انتخاب می شوند زیرا انبساط حرارتی آنها کمتر از فولاد های فولادی استنتیک است، کمک به کاهش انحراف حرارتی و استرس خستگی در برخی از کاربردهای خروجی.

راه حل حرفه ای

انتخاب مواد باید با تولید کنترل شده لوله ترکیب شود.

مهندسان محصول باید موارد زیر را مشخص کنند:

1. استاندارد و درجه دقیق مواد
   فولاد ضد زنگ بسیار کلی است. نقشه باید درجه مورد نیاز، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، شرایط تحویل و استاندارد قابل اجرا را مشخص کند.

2. الزامات ضخامت دیوار پس از شکل گیری
   حداقل ضخامت دیوار باید در خم ها، انتهای گسترش یافته، بخش های کاهش یافته و اتصال های شکل گرفته بررسی شود، نه فقط در لوله مستقیم اصلی.

3. پارامترهای خم و شکل گیری کنترل شده
   شعاع خم، انتخاب لوله، روانکاری، تخمدان و طول کشیدن باید با قطر لوله و ضخامت دیوار مطابقت داشته باشد.

4. روش های جوش مجاز
   جریان جوش، سرعت حرکت، گاز محافظ، اتصال مفصل و ورودی گرما باید برای جلوگیری از سوختگی، اکسیداسیون بیش از حد و مناطق آسیب دیده به گرما کنترل شوند.

5. اعتباربخشی خاص برنامه
   بسته به جزء، اعتباربخشی ممکن است شامل بازرسی ابعاد، آزمایش نشت، بررسی جوش، آزمایش خوردگی، چرخه حرارتی، آزمایش لرزش و ردیابی مواد باشد.

مطالعات SAE تاکید می کنند که مواد خروجی باید تحت ترکیب خوردگی، اکسیداسیون، لرزش و بار گرم مکانیکی ارزیابی شوند نه تنها با قدرت دمای اتاق.

نتیجه گیری

فولاد ضد زنگ همچنان مواد مورد علاقه برای لوله های خروجی خودرو است زیرا چندین مشکل مهندسی را به طور همزمان حل می کند.مقاومت در برابر قرار گرفتن در معرض جاده های خارجی، در دمای بالا عمل می کند، از شکل گیری لوله های پیچیده پشتیبانی می کند و عمر طولانی تر و قابل پیش بینی تری را ارائه می دهد.

کلید این نیست که فقط فولاد ضد زنگ را انتخاب کنید.ارزش واقعی از انتخاب درجه صحیح برای هر منطقه خروجی و کنترل کل فرآیند تولید حاصل می شود، بازرسی ابعاد و اعتبار نهایی.

به دنبال راه حل مناسب لوله خروجی خودرو هستید؟

گروه TORICH می تواند به شما در ارزیابی درجه فولاد ضد زنگ، ابعاد لوله، ضخامت دیوار، الزامات شکل گیری، شرایط جوش و نیازهای بازرسی برای پروژه خروجی خودرو کمک کند.

تماسگروه توريكبرای بحث در مورد یک راه حل سفارشی لوله خروجی خودرو بر اساس دمای عملیاتی شما، محیط خوردگی، طراحی قطعات و نیازهای تولید.