一种汽车发动机排气系统法兰及其生产工艺的制作方法

本发明涉及汽车发动机技术领域，尤其是涉及一种汽车发动机排气系统法兰及其生产工艺。

背景技术：

汽车排气系统是指收集并且排放废气的系统，一般由排气歧管，排气管，催化转换器，排气温度传感器，汽车消声器和排气尾管等组成，汽车在使用过程中由于供油系统、点火系统等故障，发动机过热、回火，造成三元催化转化器载体烧结、剥落，排气阻力增大，因此，排气系统法兰需要承担一定的压力，现有的汽车发动机法兰采用拼装式或者采用冲压工艺制造，节约了生产成本，但是稳定性能较差，且法兰的尺寸不统一，不便于零件的更换。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种汽车发动机排气系统法兰及其生产工艺，以克服现有的汽车发动机排气系统法兰中存在的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：一种汽车发动机排气系统法兰,包括法兰本体、底板、连接件、顶板、孔、底端孔和顶端孔，法兰本体上设置有底板，底板的中心设置有底端孔，底端孔的两侧分别设置有两个孔，底板的上端与连接件的下端连接，连接件的上端与顶板连接，顶板的中心设置有顶端孔；

法兰本体表面镀有一层耐磨金属涂层，耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：C：0.21-0.23%，Mg：0.13-0.17%，Cu：0.62-0.65%，W：0.45-0.48%，Ti：0.55-0.58%，Cr：5.32-5.35%，Ni：0.37-0.39%，Mo：0.42-0.45%，Co：0.23-0.25%，Ca：3.42-3.45%，稀土：11-13%，其余为Fe和微量杂质；

稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：5.2-5.5%，Ce：7.6-7.8%，Pm：5.2-5.6%，Nd：5.5-5.8%，Eu：3.1-3.3%，Sm：5.5-5.8%，余量为Gd。

前述的汽车发动机排气系统法兰，耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：C：0.21%，Mg：0.13%，Cu：0.62%，W：0.45%，Ti：0.55%，Cr：5.32%，Ni：0.37%，Mo：0.42%，Co：0.23%，Ca：3.42%，稀土：11%，其余为Fe和微量杂质；

稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：5.2%，Ce：7.6%，Pm：5.2%，Nd：5.5%，Eu：3.1%，Sm：5.5%，余量为Gd。

前述的汽车发动机排气系统法兰，耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：C：0.23%，Mg：0.17%，Cu：0.65%，W：0.48%，Ti：0.58%，Cr：5.35%，Ni：0.39%，Mo：0.45%，Co：0.25%，Ca：3.45%，稀土：13%，其余为Fe和微量杂质；

稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：5.5%，Ce：7.8%，Pm：5.6%，Nd：5.8%，Eu：3.3%，Sm：5.8%，余量为Gd。

前述的汽车发动机排气系统法兰，耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：C：0.22%，Mg：0.15%，Cu：0.63%，W：0.47%，Ti：0.56%，Cr：5.34%，Ni：0.38%，Mo：0.43%，Co：0.24%，Ca：3.43%，稀土：12%，其余为Fe和微量杂质；

稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：5.3%，Ce：7.7%，Pm：5.4%，Nd：5.6%，Eu：3.2%，Sm：5.7%，余量为Gd。

前述的汽车发动机排气系统法兰，耐磨金属涂层的制备方法按以下步骤进行：

步骤1：先将稀土分为三份，第一份为稀土总量的2/5，第二份为稀土总量的2/5，第三份为稀土总量的1/5，将C、Mg、Cu、W、Ti、Cr、Ni、Mo、Co、Ca、Fe放入反应炉中，加热至1200-1250℃，保温5-8小时，然后空冷至450-460℃，然后再次加热至770-790℃，保温30-45min，然后空冷至室温，然后将金属块放入球磨机中粉碎，过100目数，得金属粉末A；

步骤2：将步骤1中的金属粉末A与第一份稀土混合均匀，利用喷涂设备喷涂至钢板表面，厚度为0.22-0.25mm，然后加热至800-890℃，保温5-8小时，然后空冷至室温，然后再将钢板加热至300-350℃，将第二份稀土均匀的喷涂至钢板表面表面，然后加热至600-650℃，保温30-60min，然后迅速放入冷却油中快速冷却，待冷却至310-330℃迅速取出，然后再次加热至400-450℃，保温5-8小时，然后将第三份稀土均匀的喷涂至钢板表面表面，然后加热至680-720℃，保温15-30min，然后采用风冷，以10-15℃/min的速度冷却至280-290℃，然后空冷至室温即可；

步骤3：将钢板进行第一次热处理：将钢板加热到620-630℃，保温11-13h，然后用风冷以1-3℃/s的速度冷却到室温，然后再加热至480-520℃，保温1-3小时，然后采用水冷，以15-18℃/min的速度冷却至220-250℃，然后保温5-8小时，最后空冷至室温，然后清洗表面，检验尺寸即可。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，法兰本体采用铸造技术一体化成型。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，底端孔的直径为61。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，连接件内设置有直径52的通孔，且连接件与底板之间的角度为45度。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，顶端孔的直径为56.5。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，顶板为圆环状，顶板的外径尺寸略小于连接件的外径尺寸。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，底端孔、顶端孔和连接件的内径相通。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：

本发明，该汽车发动机排气系统法兰，通过采用一体化铸造技术一体成型，具有良好的柔性和刚性，安装在排气系统中更加的稳定，连接件与底板之间的角度为45度，这样顶板与底板之间的角度就有45度，符合排气系统整体的运作关系，顶板的外径尺寸略小于连接件的外径尺寸，非常方便安装，本发明结构简单，稳定可靠，安装便捷，非常适合推广使用。

钢板表面涂有耐磨金属涂层，涂层中加入了Cu元素能增加耐磨金属涂层表面的强度和抗氧化性能，提高使用寿命；加入Mg元素能改善其焊接性能，增加其抗腐蚀性能和强度；加入Cr、Ni元素形成镍铬合金涂层，增加钢板表面的抗腐蚀作用，并且耐摩擦性能和耐高温性能显著提高，增加其使用寿命，并且还加入了稀土元素，稀土通过三次加入，层层叠加，能促进稀土元素与金属元素的结合，提高整体强度，并且通过温度、时间和冷却等工序，确保稀土与钢板之间结合牢固，避免出现空隙，提高整体的强度，

并且稀土在热处理过程中细化晶粒，减少二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂，并使夹杂相趋于球化；还可降低熔体表面张力，增加流动性，对工艺性能有着明显的提高，增加钢板的耐腐蚀性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的孔的剖视结构示意图；

图3为本发明的剖视结构示意图。

其中：1-法兰本体、2-底板、3-连接件、4-顶板、5-孔、56-底端孔、7-顶端孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明提供了如图1所示的一种,包括法兰本体1、底板2、连接件3、顶板4、孔5、底端孔6和顶端孔7，法兰本体1上设置有底板2，底板2的中心设置有底端孔6，底端孔6的两侧分别设置有两个孔5，底板2的上端与连接件3的下端连接，连接件3的上端与顶板4连接，顶板4的中心设置有顶端孔7；

支架本体表面镀有一层耐磨金属涂层12，耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：C：0.21%，Mg：0.13%，Cu：0.62%，W：0.45%，Ti：0.55%，Cr：5.32%，Ni：0.37%，Mo：0.42%，Co：0.23%，Ca：3.42%，稀土：11%，其余为Fe和微量杂质；

稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：5.2%，Ce：7.6%，Pm：5.2%，Nd：5.5%，Eu：3.1%，Sm：5.5%，余量为Gd；

耐磨金属涂层的制备方法按以下步骤进行：

步骤1：先将稀土分为三份，第一份为稀土总量的2/5，第二份为稀土总量的2/5，第三份为稀土总量的1/5，将C、Mg、Cu、W、Ti、Cr、Ni、Mo、Co、Ca、Fe放入反应炉中，加热至1200℃，保温5小时，然后空冷至450℃，然后再次加热至770℃，保温30min，然后空冷至室温，然后将金属块放入球磨机中粉碎，过100目数，得金属粉末A；

步骤2：将步骤1中的金属粉末A与第一份稀土混合均匀，利用喷涂设备喷涂至钢板表面，厚度为0.22mm，然后加热至800℃，保温5小时，然后空冷至室温，然后再将钢板加热至300℃，将第二份稀土均匀的喷涂至钢板表面表面，然后加热至600℃，保温30min，然后迅速放入冷却油中快速冷却，待冷却至310℃迅速取出，然后再次加热至400℃，保温5小时，然后将第三份稀土均匀的喷涂至钢板表面表面，然后加热至680℃，保温15min，然后采用风冷，以10℃/min的速度冷却至280℃，然后空冷至室温即可；

步骤3：将钢板进行第一次热处理：将钢板加热到620℃，保温11h，然后用风冷以1℃/s的速度冷却到室温，然后再加热至480℃，保温1小时，然后采用水冷，以15℃/min的速度冷却至220℃，然后保温5小时，最后空冷至室温，然后清洗表面，检验尺寸即可。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，法兰本体采用铸造技术一体化成型。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，底端孔的直径为61。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，连接件内设置有直径52的通孔，且连接件与底板之间的角度为45度。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，顶端孔的直径为56.5。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，顶板为圆环状，顶板的外径尺寸略小于连接件的外径尺寸。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，底端孔、顶端孔和连接件的内径相通。

工作原理：该汽车发动机排气系统法兰，通过采用一体化铸造技术一体成型，具有良好的柔性和刚性，安装在排气系统中更加的稳定，连接件与底板之间的角度为45度，这样顶板与底板之间的角度就有45度，符合排气系统整体的运作关系，顶板的外径尺寸略小于连接件的外径尺寸，非常方便安装，本发明结构简单，稳定可靠，安装便捷，非常适合推广使用。

实施例2

本发明提供了如图1所示的一种汽车发动机排气系统法兰,包括法兰本体1、底板2、连接件3、顶板4、孔5、底端孔6和顶端孔7，法兰本体1上设置有底板2，底板2的中心设置有底端孔6，底端孔6的两侧分别设置有两个孔5，底板2的上端与连接件3的下端连接，连接件3的上端与顶板4连接，顶板4的中心设置有顶端孔7；

支架本体1表面镀有一层耐磨金属涂层12，耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：C：0.23%，Mg：0.17%，Cu：0.65%，W：0.48%，Ti：0.58%，Cr：5.35%，Ni：0.39%，Mo：0.45%，Co：0.25%，Ca：3.45%，稀土：13%，其余为Fe和微量杂质；

稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：5.5%，Ce：7.8%，Pm：5.6%，Nd：5.8%，Eu：3.3%，Sm：5.8%，余量为Gd；

耐磨金属涂层的制备方法按以下步骤进行：

步骤1：先将稀土分为三份，第一份为稀土总量的2/5，第二份为稀土总量的2/5，第三份为稀土总量的1/5，将C、Mg、Cu、W、Ti、Cr、Ni、Mo、Co、Ca、Fe放入反应炉中，加热至1250℃，保温8小时，然后空冷至460℃，然后再次加热至790℃，保温45min，然后空冷至室温，然后将金属块放入球磨机中粉碎，过100目数，得金属粉末A；

步骤2：将步骤1中的金属粉末A与第一份稀土混合均匀，利用喷涂设备喷涂至钢板表面，厚度为0.25mm，然后加热至890℃，保温8小时，然后空冷至室温，然后再将钢板加热至350℃，将第二份稀土均匀的喷涂至钢板表面表面，然后加热至650℃，保温60min，然后迅速放入冷却油中快速冷却，待冷却至330℃迅速取出，然后再次加热至450℃，保温8小时，然后将第三份稀土均匀的喷涂至钢板表面表面，然后加热至720℃，保温30min，然后采用风冷，以15℃/min的速度冷却至290℃，然后空冷至室温即可；

步骤3：将钢板进行第一次热处理：将钢板加热到630℃，保温13h，然后用风冷以3℃/s的速度冷却到室温，然后再加热至520℃，保温3小时，然后采用水冷，以18℃/min的速度冷却至250℃，然后保温8小时，最后空冷至室温，然后清洗表面，检验尺寸即可。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，法兰本体1采用铸造技术一体化成型。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，底端孔6的直径为61。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，连接件3内设置有直径52的通孔，且连接件3与底板2之间的角度为45度。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，顶端孔7的直径为56.5。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，顶板4为圆环状，顶板4的外径尺寸略小于连接件3的外径尺寸。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，底端孔6、顶端孔7和连接件3的内径相通。

工作原理：该汽车发动机排气系统法兰，通过采用一体化铸造技术一体成型，具有良好的柔性和刚性，安装在排气系统中更加的稳定，连接件与底板之间的角度为45度，这样顶板与底板之间的角度就有45度，符合排气系统整体的运作关系，顶板的外径尺寸略小于连接件的外径尺寸，非常方便安装，本发明结构简单，稳定可靠，安装便捷，非常适合推广使用。

实施例3

本发明提供了如图1所示的一种汽车发动机排气系统法兰,包括法兰本体1、底板2、连接件3、顶板4、孔5、底端孔6和顶端孔7，法兰本体1上设置有底板2，底板2的中心设置有底端孔6，底端孔6的两侧分别设置有两个孔5，底板2的上端与连接件3的下端连接，连接件3的上端与顶板4连接，顶板4的中心设置有顶端孔7；

支架本体1表面镀有一层耐磨金属涂层12，耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：C：0.22%，Mg：0.15%，Cu：0.63%，W：0.47%，Ti：0.56%，Cr：5.34%，Ni：0.38%，Mo：0.43%，Co：0.24%，Ca：3.43%，稀土：12%，其余为Fe和微量杂质；

稀土中，按重量百分比包含以下组分：La：5.3%，Ce：7.7%，Pm：5.4%，Nd：5.6%，Eu：3.2%，Sm：5.7%，余量为Gd；

耐磨金属涂层的制备方法按以下步骤进行：

步骤1：先将稀土分为三份，第一份为稀土总量的2/5，第二份为稀土总量的2/5，第三份为稀土总量的1/5，将C、Mg、Cu、W、Ti、Cr、Ni、Mo、Co、Ca、Fe放入反应炉中，加热至1240℃，保温6小时，然后空冷至458℃，然后再次加热至777℃，保温40min，然后空冷至室温，然后将金属块放入球磨机中粉碎，过100目数，得金属粉末A；

步骤2：将步骤1中的金属粉末A与第一份稀土混合均匀，利用喷涂设备喷涂至钢板表面，厚度为0.23mm，然后加热至850℃，保温7小时，然后空冷至室温，然后再将钢板加热至320℃，将第二份稀土均匀的喷涂至钢板表面表面，然后加热至620℃，保温40min，然后迅速放入冷却油中快速冷却，待冷却至320℃迅速取出，然后再次加热至420℃，保温7小时，然后将第三份稀土均匀的喷涂至钢板表面表面，然后加热至690℃，保温18min，然后采用风冷，以12℃/min的速度冷却至285℃，然后空冷至室温即可；

步骤3：将钢板进行第一次热处理：将钢板加热到625℃，保温12h，然后用风冷以2℃/s的速度冷却到室温，然后再加热至490℃，保温2小时，然后采用水冷，以17℃/min的速度冷却至240℃，然后保温7小时，最后空冷至室温，然后清洗表面，检验尺寸即可。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，法兰本体1采用铸造技术一体化成型。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，底端孔6的直径为61。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，连接件3内设置有直径52的通孔，且连接件3与底板2之间的角度为45度。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，顶端孔7的直径为56.5。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，顶板4为圆环状，顶板4的外径尺寸略小于连接件3的外径尺寸。

前述的一种汽车发动机排气系统法兰，底端孔6、顶端孔7和连接件3的内径相通。

工作原理：该汽车发动机排气系统法兰，通过采用一体化铸造技术一体成型，具有良好的柔性和刚性，安装在排气系统中更加的稳定，连接件与底板之间的角度为45度，这样顶板与底板之间的角度就有45度，符合排气系统整体的运作关系，顶板的外径尺寸略小于连接件的外径尺寸，非常方便安装，本发明结构简单，稳定可靠，安装便捷，非常适合推广使用。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。