CN105464766B - 一种电加热金属载体的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可用于电加热的金属载体制作方法，金属载体由耐热合金铁铬铝箔带轧制成瓦楞片和平片相间卷制而成。把金属载体分为加热芯体和绝缘芯体，在加热芯体放置钎料，绝缘芯体不放置钎料，成型后把绝缘芯体拉出，使所留缝隙成为不导电区。

Description

一种电加热金属载体的制作方法

技术领域

本发明涉及一种电加热金属载体的制作方法，其是一个具有蜂窝状结构可加热并可流通废气的催化剂载体。

背景技术

随着排放法规的日益严格，如何解决机动车冷启动排放已成为当务之急。催化转化器的转化效率是控制汽车排放的关键，由于冷起动阶段排气温度未能达到催化剂起燃温度使得催化转化器的转化效率很低。所以除调整催化剂配方外还可以使用电加热的催化转化器以提高冷启动排放废气温度。

同时随着新能源汽车的使用，如混合动力汽车及液化气、甲醇、乙醇作为动力的汽车逐渐普及，其也碰到由于排气温度低，催化转换效果不理想的问题。所以使用电加热的催化转化器也是确实可行的解决方案之一。

目前已知这样的方案，使用电阻丝加热以达到提高排气温度的问题。但这样的方案可能由于其表面积小而不能提供足够的热量，为了将后续的蜂窝体加热到一定的最低温度，以使催化剂起燃，因此可加热的的蜂窝体不仅要本身达到此温度，还要有一定的表面积以将此热量传递给后续的催化转化器。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种电加热金属载体的制作方法，以解决此问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：一种可加热的能够提供足够表面积和热量并能快捷的将此热量传递给后续的催化转化器。

为解决上述问题，本发明公开了一种电加热金属载体的制作方法。金属载体由耐热合金铁铬铝金属箔带轧制成瓦楞片和平片相间卷制而成。把金属载体分为加热芯体和绝缘芯体，在加热芯体放置钎料，绝缘芯体不放置钎料，成型后把绝缘芯体拉出，使所留缝隙成为不导电区。

其中：所述的电加热金属载体，采用二次钎焊工艺，一次钎焊形成加热芯体，然后二次钎焊将加热芯体与外筒和接线柱焊接。

其中：所述的电加热金属载体，把加热芯体面积为S1，不导电区面积为S2，则其面积之比为：S1：S2>2。

其中：所述的电加热金属载体其高度为5～30mm之间。

其中：所述的电加热金属载体其目数为50～800目(cpsi)。

其中：所述的电加热金属载体其焊接方式可以使用焊膏或焊带进行真空钎焊。

所述加热区芯体由耐高温的铁铬铝材料组成，所述铁铬铝材料的原料组分及重量配比为，铝15-30份、铬40-60份、氧化铝5-10份、碳化硅1-5份、氮化硅1-5份、氮化铝5-10份、稀土1-2份、铁60-90份。

所述铁铬铝材料的原料组分及重量配比为，铝15份、铬40份、氧化铝5份、碳化硅1份、氮化硅1份、氮化铝5份、稀土1份、铁60份。

所述铁铬铝材料的原料组分及重量配比为，铝30份、铬60份、氧化铝10份、碳化硅5份、氮化硅5份、氮化铝10份、稀土2份、铁90份。

本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

加装电加热金属载体后，尾气净化效果能提升65-80％，排气温度能提升150℃左右。

附图说明

图1显示了相间叠放的电加热金属载体瓦楞片及平板片；

图2显示了成型后将绝缘芯体域拉出，拉出部分用虚线标示；

图3显示了本发明电加热金属载体经首次钎焊后，从外壳脱出及拉出绝缘芯体示意图；

图4显示了本发明电加热金属载体经二次钎焊后结构示意图。

附图标记说明：1是电加热金属载体加热芯体；2是电加热金属载体绝缘芯体；3是外筒；4是金属蜂窝波板；5是金属蜂窝平板；6是固定杆；7是焊接区；8陶瓷件；9为接线柱；10为不导电区。

具体实施方式

实施例1

参见图4，显示了本发明制作的电加热金属载体。

所述电加热金属载体包含加热芯体1和绝缘芯体2拉出后形成的不导电区10及外筒3，所述电加热金属载体外筒3为中空圆筒状。

如图1所示，加热芯体芯体由耐高温材料(铁铬铝合金材料)分别作为金属载体波板4及金属载体平板5(在加热芯体已施加钎料，而绝缘芯体不施加钎料，以便成型后拉出)。本实施例为由3片100目波板(齿形高度为2.8mm)，和4片平板组成；而绝缘芯体由2片300目波板(齿形高度1.5mm)和2片平板组成。波板及平片厚度为0.1mm，高度为10mm；波板及平板长度视需卷制的电加热金属载体内径而定。将叠放整齐的波板与平板放置于固定杆6中，而后启动卷制装置使其卷制成型后套入外筒3中。此制作过程可参见CN101251036B《制作S型金属蜂窝的装置》，此处不再赘述。

与一般金属载体钎焊方式不同的是，本电加热金属载体采用二次钎焊工艺。首次钎焊，仅使加热芯体成型。具体方法为：把外筒内壁涂布阻焊剂，目的是防止在首次钎焊(1200℃)过程中，避免加热芯体焊料渗出，与外筒粘连，造成产品报废。经首次钎焊，加热芯体已焊接成型，然后先将整个载体内芯从外筒中脱出，后将绝缘芯体抽出，见图3。第二次钎焊，把外筒内壁与加热芯体接触部分及接线柱与加热芯体接触部分(见图4中7)涂布焊膏，然后进行真空钎焊。这样，钎焊后的电加热金属载体，以接线柱为一极，以外筒为另一极，通电后，即可形成电加热。

所述电加热金属载体加热芯体1为耐高温金属箔带分别制成平板和波纹板交替叠加而成。其波纹板和平板之间可采用焊带或焊膏钎焊连接。

所述电加热金属载体绝缘芯体2可以使用耐高温金属箔带制作的波纹板，为了提高加热芯体钎焊点质量，本专利优选在钎焊成型后抽出；亦可使用低温合金，使其在成型后，加热熔解。亦可使用非金属材料(如塑料等)，在卷制成型后抽出。

所述电加热金属载体可以采用较小目数(齿形高度较低)的金属蜂窝波板和金属蜂窝平板相间叠加成绝缘芯体以得到较小的绝缘芯体面积。

其中：所述的电加热金属载体，把加热芯体面积为S1，不导电区面积为S2，则其面积之比为：S1：S2>2，以增加单位表面积，提高排气温度。

其中：所述的电加热金属载体其高度为5～30mm之间。

其中：所述的电加热金属载体其目数为50～800目(cpsi)。

实施例2

所述铁铬铝材料的原料组分及重量配比为，铝15份、铬40份、氧化铝5份、碳化硅1份、氮化硅1份、氮化铝5份、稀土1份、铁60份。

实施例3

所述铁铬铝材料的原料组分及重量配比为，铝30份、铬60份、氧化铝10份、碳化硅5份、氮化硅5份、氮化铝10份、稀土2份、铁90份。

由于真空钎焊成型的可加热金属载体，强度较好，耐压力可达2000N/㎝²以上，其强度足够使其加热芯体，不被气流吹出。可加热金属载体的高度，孔目数，视发动机排气温度而定。电加热金属载体目数越大，高度越高，所用片材越厚，电加热功率越大。

通过上述结构可知，本发明的可加热金属载体结构简单，制作方便，适合于大批量生产。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (1)

1.一种可用于电加热的金属载体制作方法，其特征在于：所述金属载体由耐热合金铁铬铝箔带轧制成瓦楞片和平片相间卷制而成，其中，所述金属载体分为加热芯体和绝缘芯体，在加热芯体放置钎料，绝缘芯体不放置钎料，成型后把绝缘芯体拉出，使所留缝隙成为不导电区；

采用二次钎焊工艺，首次钎焊形成加热芯体，然后二次钎焊将加热芯体与外筒和接线柱焊接；

所述金属载体的加热芯体面积为S1，不导电区面积为S2，则其面积之比为S1：S2>2；

所述电加热金属载体高度为5-30mm；

所述的电加热金属载体其目数为50～800目；

所述电加热金属载体焊接方式为焊膏或焊带进行真空钎焊；

所述铁铬铝材料的原料组分及重量配比为，铝15份、铬40份、氧化铝5份、碳化硅1份、氮化硅1份、氮化铝5份、稀土1份、铁60份。