浙江錢江摩托股份有限公司 （溫嶺 317500） 劉仁明

隨著我國(guó)摩托車排放達(dá)到國(guó)三要求的全面推廣，消聲器觸媒焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得越來(lái)越重要，觸媒的選用、焊接均勻?qū)φ嚺欧艑a(chǎn)生直接影響，焊接不當(dāng)將嚴(yán)重影響排放效果；另外如果觸媒貴金屬配方含量選得太高，必然增加產(chǎn)品成本。下面介紹我公司一款125系列踏板車消聲器，采用雙觸媒中間補(bǔ)氣結(jié)構(gòu)，其觸媒連接部分結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1

觸媒與襯管Ⅰ、襯管Ⅱ、襯口組焊后，再與殼體內(nèi)腔隔板、二次進(jìn)氣管裝配焊接，殼體內(nèi)腔裝配如圖2所示。

圖2

1.問(wèn)題分析

工藝設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，以我廠的實(shí)際工藝裝備及員工的業(yè)務(wù)素質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生以下兩個(gè)難以解決的問(wèn)題。

（1）觸媒焊接時(shí)，因觸媒總長(zhǎng)度100mm，其中蜂窩狀載體有效長(zhǎng)度90mm，端口兩邊空隙各5mm，外殼壁厚一般只有1.0～1.2mm，襯管、襯口伸入觸媒端面僅3mm，兩端面間隙1～2mm。 但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，保證此間隙難度很大，往往直接碰到載體端面，如果用力過(guò)猛，甚至碰傷載體。觸媒外殼是壁厚1.0mm的不銹鋼材料，焊接時(shí)極易造成焊穿、焊瘤，且其內(nèi)部缺陷也不易看到。不管是工件碰到載體端面，還是焊瘤等焊接缺陷，均使觸媒的有效流通截面積減少，對(duì)消聲器的排放達(dá)標(biāo)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。為了使尺寸達(dá)到圖樣要求，排放達(dá)到國(guó)標(biāo)，必須減慢裝配和焊接速度，控制焊接電流，焊工的技能必須熟練且水平高。但這樣做既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，在目前用工如此緊張的情況下，有點(diǎn)行不通。

（2）觸媒與襯管Ⅰ、襯管Ⅱ、襯口以及隔板均采用焊接，且離載體較近，經(jīng)高溫焊接對(duì)觸媒的鉑、鈀、銠等貴金屬涂層產(chǎn)生或多或少的燒損，甚至?xí)褂|媒失效。以往的做法是在消聲器樣件匹配試驗(yàn)時(shí)，把觸媒的配方往上調(diào)高，才能確保達(dá)到整車排放要求，但會(huì)導(dǎo)致成本增大。

2.總體方案的設(shè)計(jì)確定

考慮到上述兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題，我們通過(guò)裝配工藝、焊接工藝的質(zhì)量攻關(guān)，對(duì)觸媒連接結(jié)構(gòu)、焊接參數(shù)等多方面確認(rèn)驗(yàn)證，決定采取如下方案確保產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。

（1）設(shè)計(jì)優(yōu)化 通過(guò)對(duì)觸媒總長(zhǎng)度加長(zhǎng)，由100mm改為110mm， 載體有效長(zhǎng)度不變，滿足了端面間隙5mm以上，緩解了焊接熱影響區(qū)對(duì)觸媒貴金屬的影響，圖3為觸媒優(yōu)化前后比較。在襯管Ⅰ、襯管Ⅱ兩端分別增加2mm定位凸臺(tái)，襯口端部增加3個(gè)對(duì)稱分布的2mm的定位凸臺(tái)，觸媒裝配時(shí)，非常方便且端面裝配間隙容易保證，圖4為襯管優(yōu)化前后比較。

圖3 觸媒優(yōu)化前后比較

圖4 襯管優(yōu)化前后比較

（2）工藝改進(jìn) 兩觸媒組焊后，與隔板的連接由原來(lái)的焊接改為小過(guò)盈緊配壓裝，隔板內(nèi)孔公差選－0.15～0mm， 制作定位工裝，放在簡(jiǎn)易的氣缸裝置上就可加工，改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)如圖5所示。同時(shí)二次進(jìn)氣管加工必須嚴(yán)格按照?qǐng)D樣，注意切割角度，焊接工裝上做好定位，裝配要到位，確保插入襯管長(zhǎng)度符合要求，否則影響補(bǔ)氣效果，導(dǎo)致排放不達(dá)標(biāo)。

圖5 改進(jìn)后結(jié)構(gòu)

根據(jù)改進(jìn)前、優(yōu)化后，觸媒采用活動(dòng)式連接不焊接三種方案分別制作1#、2#、3#樣件，在相同的工況下進(jìn)行性能比對(duì)。經(jīng)檢測(cè)，改進(jìn)前樣件因存在焊接缺陷和活動(dòng)式聯(lián)接樣件在排放上有很大差異，優(yōu)化后比改進(jìn)前樣件CO排放值降低了0.5g/km。結(jié)果如附表所示。

測(cè)試結(jié)果

3.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)采用以上設(shè)計(jì)及工藝改進(jìn)，解決了組焊過(guò)程中定位難和焊接產(chǎn)生的熱量對(duì)觸媒貴金屬燒損的諸多問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，此結(jié)構(gòu)相對(duì)合理，符合我廠的加工能力，滿足了設(shè)計(jì)要求，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加完善，工藝性更好。