CN106062351A - 不锈钢制的汽车用燃料配管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有耐腐蚀性优异的铜钎焊部的不锈钢制的汽车用燃料配管。所述汽车用燃料配管，其特征在于，作为炉中钎焊用铜钎焊材料，使用含有3～10重量％Ni的Cu‑Ni钎焊材料，位于铜钎焊部的不锈钢母材与铜钎焊材料之中间的扩散层的镍成分是与不锈钢母材近似的状态。

Description

不锈钢制的汽车用燃料配管
技术领域
本发明涉及将汽油直喷发动机系统中的燃料供给发动机的配管，特别是涉及具有耐压性、机密性及耐腐蚀性等诸性能的不锈钢制的汽车用燃料配管。
背景技术
上述的汽油直喷发动机系统中使用的燃料的供给配管(压送配管)中，作为具有耐压性、机密性及耐腐蚀性等诸性能的规格，最多采用对不锈钢系的材料实施各种塑性加工(管末成形加工、弯曲加工等)或接合加工(钎焊加工等)而成为制品的规格。这之中，作为在不锈钢系的材料的接合加工中实施了钎焊加工的制品，已知例如不锈钢制的燃料压送配管(参照专利文献1、2等)。迄今，该不锈钢制的燃料压送配管等中的部件的接合一般为氢气体及氮气体为基础的气氛炉或通过使用氢气体及氮气体的高频加热而铜(Cu)钎焊。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2006-152852号公报
专利文献2：特开2002-54534号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述的不锈钢制的燃料压送配管等中的部件的接合，如上述的那样，是以氢气体及氮气体为基础的气氛炉或使用氢气体及氮气体的高频加热引起的铜钎焊来进行的，但该氢气体及氮气体为基础的气氛炉或使用氢气体及氮气体的高频加热来进行铜钎焊之际，通过加热，在铜钎焊与不锈钢母材之中间，铜与不锈钢的相互扩散层(以下，为了说明方便而称为“扩散层”)生成。该扩散层由于在铜钎焊之中不锈钢母材的镍成分溶出(扩散)，因此镍成分成为不足的状况，变成耐腐蚀性降低的倾向。由此在不锈钢制的燃料配管中，不锈钢母材与铜钎焊材料部分不腐蚀，存在位于铜钎焊部的不锈钢母材与铜钎焊材料之中间的仅扩散层集中发生腐蚀、钎焊部的耐腐蚀性降低的问题。
本发明是在上述的现有技术的问题，即，将汽油直喷发动机系统中的燃料供给发动机的不锈钢制的配管的制造中，解决位于铜钎焊部的不锈钢母材与铜钎焊材料之中间的仅扩散层集中发生腐蚀、钎焊部的耐腐蚀性降低、损害钎焊机能的问题而完成的，提供不锈钢制的汽车用燃料配管：在炉中钎焊之际，不锈钢母材中的镍不在铜钎焊中溶出而能够防止镍的减少，可以保持扩散层的耐腐蚀性。
用于解决课题的手段
本发明涉及的不锈钢制的汽车用燃料配管为将汽油直喷发动机系统中的燃料供给发动机的不锈钢制的配管，其特征在于，作为炉中钎焊用铜钎焊材料，使用含有3～10重量％Ni的Cu-Ni钎焊材料，位于铜钎焊部的不锈钢母材与铜钎焊材料之中间的扩散层的镍成分是与不锈钢母材近似的状态。还有，作为上述Cu-Ni钎焊材料，可以使用Cu-Ni合金线、或者混合了Cu糊膏与Ni糊膏的Cu-Ni糊膏。
发明的效果
本发明使用含有3～10％Ni的Cu-Ni钎焊材料作为不锈钢制的汽车用燃料配管的炉中钎焊用铜钎焊材料，通过在铜钎焊材料中预先存在镍成分，由此不锈钢母材中的镍变得不在铜钎焊材料中溶出，能够防止镍成分量的减少，因此能够防止上述扩散层的耐腐蚀性降低，得到了具有耐腐蚀性优异的铜钎焊部的不锈钢制的汽车用燃料配管的同时，实现了汽油直喷发动机系统的可靠性大幅提高的优异效果。
附图说明
[图1]表示本发明的不锈钢制的汽车用燃料配管的一实施方式的要部外观图。
[图2]将图1所示的燃料配管的要部放大而表示的截面图。
具体实施方式
图1、图2例示了在直喷式发动机用燃料供给装置中连接高压燃料泵与燃料轨间、及燃料轨与喷射间的在高压燃料通路中使用的燃料配管，在不锈钢管1的末端部，和构成与对手配管部件(图省略)对接的连接头部的末端部件(接头)2钎焊而构成的，3表示不锈钢管1的外面与末端部件2的开口端部的钎焊部，4表示不锈钢管1的末端部与末端部件2的内面的钎焊部。在本发明中，作为为了将该不锈钢制的燃料配管中的不锈钢管1与末端部件2接合而使用的铜钎焊材料，使用含有3～10重量％Ni的Cu-Ni钎焊材料。
本发明中，作为上述不锈钢制的燃料配管的炉中钎焊用铜钎焊材料，使用含有3～10％Ni的Cu-Ni钎焊材料，是根据以下记载的理由。
即，不含Ni的通常的铜钎焊材料的情况下，如上述的那样，炉中钎焊之际，铜钎焊之中不锈钢母材中的镍溶出，因此在铜钎焊与不锈钢母材之中间生成的铜与不锈钢的扩散层的镍成分成为不足的状况，成为耐腐蚀性降低的倾向。由此在不锈钢制的燃料配管中，位于铜钎焊部的不锈钢母材与铜钎焊材料之中间的上述扩散层被优先腐蚀，钎焊部的耐腐蚀性降低。为了解决本发明涉及的问题，作为防止从不锈钢母材向铜钎焊材料中的镍的溶出的方法，预先在铜钎焊材料中混合镍的手段来对应。
这样，作为在不锈钢制的燃料配管的炉中钎焊用铜钎焊材料，通过使用含有Ni的铜钎焊材料，当该Cu-Ni钎焊材料在炉中钎焊炉被加热而在接合部溶出之时，由于已经在钎焊材料中预先含有了的镍溶出而存在，不锈钢母材中的镍在铜钎焊材料中变得不溶出，防止不锈钢母材中的镍减少的结果，能够防止位于铜钎焊部的不锈钢母材与铜钎焊材料之中间的上述扩散层的耐腐蚀性降低。
在此，本发明的炉中钎焊用Cu-Ni钎焊材料的镍含量限定3～10重量％是因为：不足3重量％时，则得不到充分地防止从不锈钢母材向铜钎焊材料中的镍溶出的作用，另一方面，超过10重量％时，则钎焊材料的融点成为1140℃以上，在连续炉的作业变得困难。
另外，作为不锈钢钢用的钎焊用钎焊材料，已知在Cu、Ni以外含有Cr、Fe、Mn、Al、Si、P、硼(B)等的钎焊材料，这些的钎焊材料并非是说与本发明的不锈钢制燃料配管的炉中钎焊用铜钎焊材料(含有3～10重量％Ni的Cu-Ni钎焊材料)不同的材料。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行更具体地说明。但是，本发明不受下述实施例的制限，在不脱离宗旨的范围变更、实施均包含在本发明的技术范围内。
实施例中，关于将图1、2所示的直喷式发动机用燃料供给装置的高压燃料泵与燃料轨间连接的不锈钢制燃料配管的、不锈钢管1与接头2炉中钎焊之际的Cu-Ni钎焊材料显示的效果，通过钎焊部的成分分析、以及进行相对于腐蚀性燃料的腐蚀性试验，腐蚀状况(耐腐蚀性)由目测以及显微镜观察而判定。
[实施例1～4]
对配管母材使用外径8mm、厚度1.2mm的不锈钢制管材(SUS304)与该8mm管用接头(SUS304)，使用表1所示的Cu-Ni钎焊材料，通过从炉壁的辐射热来加热的方式的连续式钎焊炉实施钎焊来制作不锈钢制燃料配管。本实施例中的钎焊时的炉内温度为1108～1140℃，工件移动速度为250mm/min。另外，本实施例中，使用在Cu糊膏中添加Ni糊膏而制作的Cu-Ni糊膏作为Cu-Ni钎焊材料。
本实施例中的不锈钢制燃料配管的钎焊部(图1、图2所示的配管的钎焊部3)的腐蚀状况与扩散层的镍成分量示于表2。另外，钎焊部的腐蚀状况是通过对由CCT试验(复合循环腐蚀试验)的位于钎焊部的不锈钢母材与铜钎焊材料之中间的扩散层的腐蚀状况进行确认来判定。还有，扩散层的镍成分量通过钎焊部的成分分析来测定。
从表2所示的结果明确的那样，使用了含有3～10重量％Ni的Cu-Ni钎焊材料的实施例1～4的本发明的不锈钢制燃料配管在位于钎焊部的不锈钢母材与铜钎焊材料之中间的扩散层均被确认了镍浓度上升，在钎焊部没有被确认腐蚀。还有，从不锈钢母材的镍成分的溶出量也几乎没被确认。
[比较例1～2]
使用与实施例1～4相同外径8mm、厚度1.2mm的不锈钢制管材(SUS304)与接头(SUS304)，使用Ni含量在本发明的规定值之外的Cu-Ni钎焊材料，将与实施例1～4相同在连续式钎焊炉以炉内温度1090～1098℃、工件移动速度250mm/min来实施钎焊而制作的不锈钢制燃料配管的钎焊部的腐蚀状况与扩散层的镍成分量一并示于表2。另外，钎焊部的腐蚀状况由与实施例1～4相同的方法来判定。还有，对于扩散层的镍成分量也是同样。
从表2所示的结果明确的那样，使用Ni含量在本发明的规定值之外的Cu-Ni钎焊材料而钎焊的不锈钢制燃料配管的情况，均是由于位于钎焊部的不锈钢母材与铜钎焊材料之中间的扩散层中的镍成分量少，则在钎焊部被确认腐蚀、耐腐蚀性差，因此难于作为燃料配管而采用。
[现有例]
使用与实施例1～4相同外径8mm、厚度1.2mm的不锈钢制管材(SUS304)与接头(SUS304)，使用不含Ni的Cu钎焊材料，将与实施例1～4相同在连续式钎焊炉以炉内温度1083℃、工件移动速度250mm/min来实施钎焊而制作的不锈钢制燃料配管的钎焊部3的腐蚀状况与扩散层的镍成分量一并示于表2。另外，钎焊部的腐蚀状况由与实施例1～4相同的方法来判定。还有，对于扩散层的镍成分量也是同样。
从表2所示的结果明确的那样，使用不含Ni的Cu钎焊材料而钎焊的不锈钢制燃料配管的情况是不锈钢母材与铜钎焊材料部分没有腐蚀，确认了位于铜钎焊部的不锈钢母材与铜钎焊材料之中间的仅扩散层集中发生腐蚀。这考虑是在铜钎焊之中由于不锈钢母材的镍成分溶出，则扩散层的镍成分不足，耐腐蚀性降低为主要原因。
[表1]
[表2]
CCT试验结果 ○：无腐蚀、△：略有腐蚀、△：有腐蚀
符号的说明
1 不锈钢管
2 末端部件(接头)
3、4 钎焊部

Claims (2)

1.不锈钢制的汽车用燃料配管，其为将汽油直喷发动机系统中的燃料供给发动机的不锈钢制的配管，其特征在于，作为炉中钎焊用铜钎焊材料，使用含有3～10重量％Ni的Cu-Ni钎焊材料，位于铜钎焊部的不锈钢母材与铜钎焊材料之中间的扩散层的镍成分是与不锈钢母材近似的状态。
2.权利要求1记载的不锈钢制的汽车用燃料配管，其特征在于，在所述Cu-Ni钎焊材料中，使用Cu-Ni合金线、或者混合了Cu糊膏与Ni糊膏的Cu-Ni糊膏。
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