CN109312428A - 用于遮盖温度传感器的套管,具有这种套管的测温装置,将这种套管与测温装置连接在一起的方法以及合金的应用 - Google Patents

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CN109312428A CN201780038015.9A CN201780038015A CN109312428A CN 109312428 A CN109312428 A CN 109312428A CN 201780038015 A CN201780038015 A CN 201780038015A CN 109312428 A CN109312428 A CN 109312428A
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Abstract

本发明涉及一种用于遮盖传感器,特别是用于遮盖温度传感器(70)的套管(10),特别是防护罩。根据本发明,所述套管(10)由镍铬铝铁合金构成,其中所述合金具有10.0‑30.0wt%的铬(Cr)、0.5‑5.0wt%的铝(Al)、0.5‑15.0wt%的铁(Fe)和50.0‑89.0wt%的镍(Ni)。

Description

用于遮盖温度传感器的套管,具有这种套管的测温装置,将这 种套管与测温装置连接在一起的方法以及合金的应用
技术领域
本发明涉及的是一种用于遮盖传感器,特别是用于遮盖温度传感器的套管,特别是防护罩。本发明还涉及一种特别是应用于涡轮增压内燃机的测温装置,包括传感器,特别是温度传感器,尤其是铂传感器。此外,本发明还涉及一种将套管,特别是本发明的套管,与测温装置,特别是本发明的测温装置,连接在一起的方法。本发明还涉及合金在制造用于遮盖传感器的套管方面的应用。
背景技术
众所周知,使用套管来遮盖温度感测器即温度传感器。目前的这类套管是由多个套管组装而成的,它们的形状互不相同且被焊接成单独一个套管。此外,现有技术所揭示的套管具有较低的耐热性,因为当前所知的可成型,特别是可深拉的套管材料仅能承受950℃的温度。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进型套管,其能承受超过950℃的温度。此外,本发明的套管的制造成本较低,易于制造,其中本发明的套管优选由单独一个构件构成。
本发明的另一目的是提供一种改进型测温装置,其在耐热性方面同样有所改进。优选地,本发明的测温装置包括本发明的套管。
本发明的另一目的是提供一种将套管与测温装置连接在一起的方法。本发明的另一目的是提供合金的应用,即一种用于制造本发明的套管的合金。
在所述套管方面,本发明用以达成上述目的的解决方案为权利要求1的特征。在测温装置方面,本发明用以达成上述目的的解决方案为权利要求12的特征。在将套管与测温装置连接在一起的方法方面,本发明用以达成上述目的的解决方案为权利要求15的特征。在合金的应用方面,本发明用以达成上述目的的解决方案为权利要求16的特征。
本发明基于以下理念:提供一种用于遮盖传感器,特别是用于遮盖温度传感器的套管,特别是防护罩,其中根据本发明,所述套管由镍铬铝铁合金构成,其中所述合金具有
10.0-30.0wt%的铬(Cr),
0.5-5.0wt%的铝(Al),
0.5-15.0wt%的铁(Fe)和
50.0-89.0wt%的镍(Ni)。
上述合金成分可以以任意组合完成到100%。下文中的实施例中也是这样。
由镍铬铝铁合金构成的套管耐热性极高。特定而言,这种合金适于长期承受远高于950℃的温度,也就是具有至少950℃的耐热温度。
本发明的套管由具有所需合金成分的镍铬铝铁合金构成或者具有这种合金,所述套管特别是能够应用于车辆的发动机系统。
在镍含量和/或铬含量和/或铝含量足够高的情况下,本发明的套管的合金具有良好的可加工性,即良好的可成型性或可深拉性或可焊接性。这种材料还具有良好的耐腐蚀性。这种材料的另一特点在于良好的耐热性和良好的抗蠕变性。
在本发明的一种实施方式中,所述合金可以具有
25.0-28.0wt%的铬(Cr),
2.0-3.0wt%的铝(Al),
1.0-11.0wt%的铁(Fe),
0.01-0.2wt%的硅(Si),
0.005-0.5wt%的锰(Mn),
0.01-0.20wt%的钇(Y),
0.02-0.60wt%的钛(Ti),
0.01-0.2wt%的锆(Zr),
0.0002-0.05wt%的镁(Mg),
0.0001-0.05wt%的钙(Ca),
0.03-0.11wt%的碳(C),
0.003-0.05wt%的氮(N),
0.0005-0.008wt%的硼(B),
0.0001-0.010wt%的氧(O),
0.001-0.030wt%的磷(P),
最大0.010wt%的硫(S),
最大0.5wt%的钼(Mo),
最大0.5wt%的钨(W)和
剩余的镍(Ni)。
该合金可能具有杂质,特别是工艺相关杂质。这些杂质可指元素铜(Cu)和/或铅(Pb)和/或锌(Zn)和/或锡(Sn)。
特定而言,这些杂质的含量设定为最大0.5wt%的铜(Cu)、最大0.002wt%的铅(Pb)、最大0.002wt%的锌(Zn)、最大0.002wt%的锡(Sn)。
在所述合金具有钛(Ti)、锆(Zr)、氮(N)和碳(C)的情况下,在钛、锆、氮与碳间优选满足以下交互作用:
(1)0>7.7C-x·a<1.0
(2)其中在PN>0时,a=PN
(3)或者在PN≤0时,a=0
(4)且x=(1.0Ti+1.06Zr)/(0.251Ti+0.132Zr)
(5)其中PN=0.251Ti+0.132Zr-0.857N,
其中Ti、Zr、N、C为相关元素的浓度(单位为wt%),
7.7C-x·a可以是0.3392-0.5088。
PN可以是0.02672-0.04008。
特别优选地,7.7C-x·a=0.424。此外在本发明的一种特别优选的实施方式中,PN为0.0334。
所述合金可以具有
24.3-26.3wt%的铬(Cr),特别是25.3wt%的铬(Cr),
2.1-2.4wt%的铝(Al),特别是2.27wt%的铝(Al),
9.0-10.5wt%的铁(Fe),特别是9.8wt%的铁(Fe),
0.03-0.07wt%的硅(Si),特别是0.05wt%的硅(Si),
0.01-0.03wt%的锰(Mn),特别是0.02wt%的锰(Mn),
0.05-0.09wt%的钇(Y),特别是0.07wt%的钇(Y),
0.15-0.20wt%的钛(Ti),特别是0.18wt%的钛(Ti),
0.04-0.08wt%的锆(Zr),特别是0.06wt%的锆(Zr),
0.01-0.015wt%的镁(Mg),特别是0.013wt%的镁(Mg),
0.0015-0.0025wt%的钙(Ca),特别是0.002wt%的钙(Ca),
0.05-0.09wt%的碳(C),特别是0.075wt%的碳(C),
0.02-0.025wt%的氮(N),特别是0.023wt%的氮(N),
0.0025-0.0035wt%的硼(B),特别是0.003wt%的硼(B),
0.001-0.0015wt%的氧(O),特别是0.0013wt%的氧(O),
0.0025-0.0035wt%的磷(P),特别是0.003wt%的磷(P),
0.0025-0.0035wt%的硫(S),特别是0.003wt%的硫(S),
60.0-64.0wt%的镍(Ni),特别是62.0wt%的镍(Ni),
0.008-0.012wt%的铜(Cu),特别是0.01wt%的铜(Cu),
0.036-0.044wt%的钴(Co),特别是0.04wt%的钴(Co),
少于0.01wt%的钼(Mo),
少于0.01wt%的钨(W),
少于0.01wt%的铪(Hf),
少于0.01wt%的铌(Nb),
少于0.01wt%的钒(V),
少于0.01wt%的镧(La),
少于0.01wt%的钽(Ta)和
少于0.01wt%的铈(Ce)。
这种合金非常适于制造深拉部件。
综上所述,本发明的套管的合金可以具有下列元素:
铬含量(Cr)为10.0-30.0wt%,特别是25.0-28.0wt%,特别是24.3-26.3wt%,特别是25.3wt%。
铝含量(Al)为0.5-5.0wt%,特别是2.0-3.0wt%,特别是2.1-2.4wt%,特别是2.27wt%。
铁含量(Fe)为0.5-15.0wt%,特别是1.0-11.0wt%,特别是9.0-10.5wt%,特别是9.8wt%。
镍含量为50.0-89.0wt%,特别是60.0-64.0wt%,特别是62.0wt%。
此外,所述合金可以具有0.01-0.2wt%,特别是0.03-0.07wt%,特别是0.05wt%的硅(Si)。
此外,所述合金可以具有0.005-0.5wt%,特别是0.01-0.03wt%,特别是0.02wt%的锰(Mn)。
此外,所述合金可以具有0.01-0.20wt%,特别是0.05-0.09wt%,特别是0.07wt%的钇(Y)。
此外,所述合金可以具有0.02-0.60wt%,特别是0.15-0.20wt%,特别是0.18wt%的钛(Ti)。
此外,所述合金可以具有0.01-0.2wt%,特别是0.04-0.08wt%,特别是0.06wt%的锆(Zr)。
此外,所述合金可以具有0.002-0.05wt%,特别是0.01-0.015wt%,特别是0.013wt%的镁(Mg)。
此外,所述合金可以具有0.0001-0.05wt%,特别是0.0015-0.0025wt%,特别是0.0002wt%的钙(Ca)。
此外,所述合金可以具有0.03-0.11wt%,特别是0.05-0.09wt%,特别是0.075wt%的碳(C)。
此外,所述合金可以具有0.003-0.05wt%,特别是0.02-0.025wt%,特别是0.023wt%的氮(N)。
此外,所述合金可以具有0.0005-0.008wt%,特别是0.0025-0.0035wt%,特别是0.003wt%的硼(B)。
此外,所述合金可以具有0.0001-0.010wt%,特别是0.001-0.0015wt%,特别是0.0013wt%的氧(O)。
此外,所述合金可以具有0.001-0.030wt%,特别是0.0025-0.0035wt%,特别是0.003wt%的磷(P)。
此外,所述合金可以具有最大0.010wt%,特别是0.0025-0.0035wt%,特别是0.003wt%的硫(S)。
此外,所述合金可以具有最大0.5wt%,特别是少于0.01wt%的钼(Mo)。
此外,所述合金可以具有最大0.5wt%,特别是少于0.01wt%的钨(W)。
此外,所述合金可以具有最大0.5wt%,特别是0.008-0.012wt%,特别是0.01wt%的铜(Cu)。
此外,所述合金可以具有最大0.002wt%的铅(Pb)。
此外,所述合金可以具有最大0.002wt%的锌(Zn)。
此外,所述合金可以具有最大0.002wt%的锡(Sn)。
此外,所述合金可以具有0.036-0.044wt%,特别是0.04wt%的钴(Co)。
此外,所述合金可以具有少于0.01wt%的铪(Hf)。
此外,所述合金可以具有少于0.01wt%的铌(Nb)。
此外,所述合金可以具有少于0.01wt%的钒(V)。
此外,所述合金可以具有少于0.01wt%的镧(La)。
此外,所述合金可以具有少于0.01wt%的钽(Ta)。
此外,所述合金可以具有少于0.01wt%的铈(Ce)。
优选地,所述套管的特征在于,所述套管经成型,特别是经深拉。因此,所述套管一体成型,即整体构建。因而无需采用其他处理步骤来将各套管部件连接在一起。将套管构建为成型构件,特别是深拉构件的另一优点在于:套管不会在某个连接点上脱落和/或毁坏。
在对套管进行成型前,特别是对套管进行深拉前,所述套管的起始材料的断裂伸长率为至少50%,优选为至少60%。
换言之,在对套管进行成型前,特别是对套管进行深拉前,起始材料的断裂伸长率,特别是断裂伸长率(A5)为至少50%,优选为至少60%。
通过在室温下依据DIN EN ISO 6892-1进行拉伸试验来测定可变形性。
测定断裂前的伸长极限Rp0,2、抗拉强度Rm和伸长率A。在断裂样品上根据初始测量距离L0的延长来测定伸长率A:
A=(LU-L0)/L0 100%=ΔL/L0 100%。
其中:Lu=断裂后的测量长度。根据具体测量长度来对断裂伸长率进行标注。例如将A5标注为测量长度L0=5·d0,其中d0=圆形样品的起始直径。
在直径为6mm的圆形样品上,在测量区域内并在30mm的测量长度L0中进行试验。横向于半成品的成型方向进行采样。Rp0,2为10MPA/s且Rm为6.7时,成型速度为10-31/s(40%/min)。
所述套管的材料厚度可以是0.10mm-0.40mm,特别是0.15mm-0.35mm,特别是0.20mm-0.30mm,特别是0.22mm-0.28mm。因而与现有技术所揭示的套管相比,所述套管具有极小的壁厚即极小的材料厚度。同时,所述套管的耐热性极高。
优选地,本发明的套管的长度为8mm-15mm,特别是9mm-13mm,特别是10mm-12mm,特别是11mm。
所述套管可以具有至少两个区段,特别是至少三个区段,这些区段具有不同外径。
优选地,所述套管与所述待遮盖传感器,特别是所述待遮盖温度传感器的几何形状相匹配。
在本发明的一种实施方式中,第一区段的外径可以是1.5mm-2.5mm,特别是1.8mm-2.2mm。第二区段的外径可以是3.0mm-5.0mm,特别是3.5mm-4.5mm。在本发明的一种特别优选的实施方式中,在所述第一区段与所述第二区段之间构建有具有截锥形轮廓的第三区段。
该截锥形轮廓具有某种程度,从而形成从第一区段的外径至第二区段的外径的均匀过渡。
所述套管优选具有套管底部。所述套管底部也可以称作盖子。具有第一外径的第一区段连接该套管底部即套管盖。优选地,该第一区段连接具有截锥形轮廓的第三区段。
所述第一区段和/或所述第二区段可以具有截锥形轮廓。
所述第一区段可以具有与所述第三区段大体相同的长度。而所述第二区段的长度可以小于所述第一区段和/或所述第三区段。所述第二区段特别是用于连接另一构件,特别是测温装置的管道和/或过渡套管。
本发明的套管的耐热温度为至少1000℃,特别是至少1100℃。本发明的套管的耐热温度可以在短期内超过1200℃。
本发明提供一种套管,其优点在于一体成型。由此,本发明的套管仅会在极小程度上损毁和/或断开。此外,本发明的套管还具有较高的耐热性以及较低的氧化倾向。特定而言,即使在超过950℃的温度条件下也具有较低的氧化倾向。此外,本发明的套管具有成本优化的几何形状。本发明的套管可以借助深拉法制成,因而制造套管所用材料有所减少,这样就整体上降低了本发明的套管的制造成本。
此外,本发明的套管易于制造且能够快速制造出来,因为无需采用车削和/或焊接等辅助工序。仅需在制成后清除本发明的套管中的润滑剂或者将润滑剂移除即可。
本发明的套管具有极高的耐热性,这样就能将测温装置应用于涡轮增压内燃机,特别是涡轮增压奥托发动机,其基于T3位置(即涡轮增压监控)上的铂传感器。基于本发明的套管,便能保护铂传感器免受发动机系统(特别是涡轮增压监控装置)中的废气气氛的影响。
本发明的另一方面涉及的是一种特别是应用于涡轮增压内燃机的测温装置。本发明的这个方面特别是涉及一种应用于涡轮增压奥托发动机的测温装置。所述测温装置包括传感器,特别是温度传感器,尤其是铂传感器。
根据本发明,所述传感器至少部分地被本发明的套管,特别是本发明的防护罩,遮盖。
本文中的遮盖并不一定表示传感器与套管相抵靠或接触。而是指套管或套管底部与传感器间隔一定距离地布置。因此,所述套管,特别是所述防护罩对所述传感器加以保护。换言之,所述套管,特别是所述防护罩对所述传感器加以屏蔽。
所述套管,特别是所述防护罩可以充填有陶瓷材料和/或水泥。特定而言,所述传感器,特别是所述温度传感器,特别优选地所述铂传感器,被所述套管,特别是所述防护罩中的陶瓷材料和/或水泥机械固定住。
本发明的套管优选充填有浇铸部,所述传感器嵌入该浇铸部。所述浇铸部为氧化材料,特别是陶瓷材料,优选为高纯度氧化铝。在将传感器送入套管后,烧制该浇铸部。在此过程中,浇铸材料烧结并固定住传感器。
所述传感器,特别是所述温度传感器可指铂传感器。此外还可以将例如由硅酸镓镧构成的NTC元件用作传感器。
本发明的套管优选与所述测温装置的管道连接。所述套管特别是与所述测温装置的管道焊接在一起。特别优选地,所述套管与所述测温装置的管道激光焊接在一起。
在本发明的另一实施方式中,所述套管可以借助过渡套管与所述测温装置的管道连接。所述套管特别是借助过渡套管与所述测温装置的管道焊接在一起。特别优选地,所述套管借助过渡套管与所述测温装置的管道激光焊接在一起。
特别是所述套管的第二区段可以用于将套管与管道和/或与过渡套管焊接或激光焊接在一起。
换言之,所述套管的具有最大外径的区段优选与所述测温装置的管道和/或过渡套管焊接在一起,特别是激光焊接在一起。
本发明的另一方面涉及的是一种将套管,特别是本发明的套管,与测温装置,特别是本发明的测温装置,连接在一起的方法。
根据本发明,将所述套管与所述测温装置的管道和/或过渡套管焊接在一起,特别是激光焊接在一起。
本发明的另一并列方面涉及的是合金在制造用于遮盖传感器的套管方面,特别是制造本发明的套管方面的应用。
所述合金优选具有以下元素:
10.0-30.0wt%的铬(Cr),
0.5-5.0wt%的铝(Al),
0.5-15.0wt%的铁(Fe),
50.0-89.0wt%的镍(Ni)。
上述合金成分可以以任意组合完成到100%。下文中的实施例中也是这样。
在一种特别优选的实施方式中,所述合金具有以下元素:
25.0-28.0wt%的铬(Cr),
2.0-3.0wt%的铝(Al),
1.0-11.0wt%的铁(Fe),
0.01-0.2wt%的硅(Si),
0.005-0.5wt%的锰(Mn),
0.01-0.20wt%的钇(Y),
0.02-0.60wt%的钛(Ti),
0.01-0.2wt%的锆(Zr),
0.0002-0.05wt%的镁(Mg),
0.0001-0.05wt%的钙(Ca),
0.03-0.11wt%的碳(C),
0.003-0.05wt%的氮(N),
0.0005-0.008wt%的硼(B),
0.0001-0.010wt%的氧(O),
0.001-0.030wt%的磷(P),
最大0.010wt%的硫(S),
最大0.5wt%的钼(Mo),
最大0.5wt%的钨(W)和
剩余的镍(Ni)。
在一种特别优选的实施方式中,所述合金可以具有以下元素:
24.3-26.3wt%的铬(Cr),特别是25.3wt%的铬(Cr),
2.1-2.4wt%的铝(Al),特别是2.27wt%的铝(Al),
9.0-10.5wt%的铁(Fe),特别是9.8wt%的铁(Fe),
0.03-0.07wt%的硅(Si),特别是0.05wt%的硅(Si),
0.01-0.03wt%的锰(Mn),特别是0.02wt%的锰(Mn),
0.05-0.09wt%的钇(Y),特别是0.07wt%的钇(Y),
0.15-0.20wt%的钛(Ti),特别是0.18wt%的钛(Ti),
0.04-0.08wt%的锆(Zr),特别是0.06wt%的锆(Zr),
0.01-0.015wt%的镁(Mg),特别是0.013wt%的镁(Mg),
0.0015-0.0025wt%的钙(Ca),特别是0.002wt%的钙(Ca),
0.05-0.09wt%的碳(C),特别是0.075wt%的碳(C),
0.02-0.025wt%的氮(N),特别是0.023wt%的氮(N),
0.0025-0.0035wt%的硼(B),特别是0.003wt%的硼(B),
0.001-0.0015wt%的氧(O),特别是0.0013wt%的氧(O),
0.0025-0.0035wt%的磷(P),特别是0.003wt%的磷(P),
0.0025-0.0035wt%的硫(S),特别是0.003wt%的硫(S),
60.0-64.0wt%的镍(Ni),特别是62.0wt%的镍(Ni),
0.008-0.012wt%的铜(Cu),特别是0.01wt%的铜(Cu),
0.036-0.044wt%的钴(Co),特别是0.04wt%的钴(Co),
少于0.01wt%的钼(Mo),
少于0.01wt%的钨(W),
少于0.01wt%的铪(Hf),
少于0.01wt%的铌(Nb),
少于0.01wt%的钒(V),
少于0.01wt%的镧(La),
少于0.01wt%的钽(Ta)和
少于0.01wt%的铈(Ce)。
附图说明
下面结合包含更多细节的附图所示实施例对本发明进行详细说明。
图中:
图1为本发明的套管的视图(局部横截面图);
图2为本发明的测温装置的视图;以及
图3为本发明的测温装置的传感器区域的截面图。
下文中相同或作用相同的部件用同一参考符号表示。
具体实施方式
图1示出本发明的套管10。在视图的从纵轴L出发观察的左区内示出外侧11。在视图的从纵轴L出发观察的右区内示出套管10的截面。图中可看出材料厚度dM
本发明的套管10是经成型,特别是经深拉的构件。因此,套管10一体成型,即整体构建。所示材料厚度dM优选为0.22mm-0.28mm。在一种特别优选的实施方式中,该材料厚度dM在整个套管范围内均匀延伸。
本发明的套管10由合金构成,该合金具有
24.3-26.3wt%的铬(Cr),特别是25.3wt%的铬(Cr),
2.1-2.4wt%的铝(Al),特别是2.27wt%的铝(Al),
9.0-10.5wt%的铁(Fe),特别是9.8wt%的铁(Fe),
0.03-0.07wt%的硅(Si),特别是0.05wt%的硅(Si),
0.01-0.03wt%的锰(Mn),特别是0.02wt%的锰(Mn),
0.05-0.09wt%的钇(Y),特别是0.07wt%的钇(Y),
0.15-0.20wt%的钛(Ti),特别是0.18wt%的钛(Ti),
0.04-0.08wt%的锆(Zr),特别是0.06wt%的锆(Zr),
0.01-0.015wt%的镁(Mg),特别是0.013wt%的镁(Mg),
0.0015-0.0025wt%的钙(Ca),特别是0.002wt%的钙(Ca),
0.05-0.09wt%的碳(C),特别是0.075wt%的碳(C),
0.02-0.025wt%的氮(N),特别是0.023wt%的氮(N),
0.0025-0.0035wt%的硼(B),特别是0.003wt%的硼(B),
0.001-0.0015wt%的氧(O),特别是0.0013wt%的氧(O),
0.0025-0.0035wt%的磷(P),特别是0.003wt%的磷(P),
0.0025-0.0035wt%的硫(S),特别是0.003wt%的硫(S),
60.0-64.0wt%的镍(Ni),特别是62.0wt%的镍(Ni),
0.008-0.012wt%的铜(Cu),特别是0.01wt%的铜(Cu),
0.036-0.044wt%的钴(Co),特别是0.04wt%的钴(Co),
少于0.01wt%的钼(Mo),
少于0.01wt%的钨(W),
少于0.01wt%的铪(Hf),
少于0.01wt%的铌(Nb),
少于0.01wt%的钒(V),
少于0.01wt%的镧(La),
少于0.01wt%的钽(Ta)和
少于0.01wt%的铈(Ce)。
这种材料尤具深拉能力。也就是说,该材料特别适于制造套管10。此外,该镍铬铝铁合金耐热性极高。
套管10具有三个区段,即第一区段20、第二区段30和第三区段40。第三区段40构建在第一区段20与第二区段30之间。
第一区段20具有外径D1。套管10的第二区段30具有外径D2。而第三区段40呈截锥形,因而形成可变外径。第三区段40构建在第一区段20与第二区段30之间,因而外径较小的区域紧接第一区段20。第三区段40的外径较大的区域邻接第二区段30。
外径D1可以是1.5mm-2.5mm,特别是1.8mm-2.2mm。第二区段30的外径D2是3.0mm-5.0mm,特别是3.5mm-4.5mm。第一区段20的外径D1小于第二区段30的外径D2。
在第一区段20的下端上构建有套管底部15。在本文中,套管底部具有圆形底面。
从图1还能看出,在第一区段20与第三区段40之间构建有过渡区域50。第三区段40与第二区段30之间同样构建有这种过渡区域50'。过渡区域50和50'的作用在于:在套管10的外侧11上不形成任何锐边。这样就在套管10的安装状态下,不会造成其他构件受损。
套管10围绕纵轴L旋转对称。此举的优点是易于制造这种套管10。特别是能够利用深拉法来制造套管10。套管10的耐热温度为至少1100℃。
因此,套管10特别是用作图2所示测温装置80的套管。
借助过渡套管60将套管10固定在测温装置80的管道85上。在套管10完全套在管道85上的状态下,套管10,特别是套管10的第一区段20保护温度传感器70。在本文中,这个温度传感器70构建为铂传感器。这类温度传感器能够测量-40℃至1100℃的温度。
套管10优选与过渡套管60焊接在一起,特别是激光焊接在一起。为此,在过渡区域50'上构建有焊缝。第二区段30绝大部分布置在过渡套管60内部。在本发明的另一实施方式中,过渡套管60可以具有凸缘区段。优选地,这种凸缘区段指向套管10。为对振动和其他机械负荷进行抑制,温度传感器70借助弹簧90与线材95连接。
图3为测温装置80的前端的横截面图。测温装置80的前端是该测温装置80的传感器区域。如图所示,套管10部分地布置在过渡套管60内部。特别是第二区段30绝大部分布置在过渡套管60内。在过渡区域50'内,将插入过渡套管60的套管10与过渡套管60焊接在一起,特别是激光焊接在一起。
从横截面图可看出,温度传感器70特别是布置在套管10的第一区段20内。显然,温度传感器70的遮盖并非描述套管10与温度传感器70的相接触。而是指套管底部15和第一区段20的壁部均与温度传感器70间隔一定距离地布置。
附图标记表
10 套管
11 外侧
15 套管底部
20 第一区段
30 第二区段
40 第三区段
50,50' 过渡区域
60 过渡套管
70 温度传感器
80 测温装置
85 管道
90 弹簧
95 线材
dM 材料厚度
D1 第一区段的外径
D2 第二区段的外径
L 纵轴

Claims (16)

1.一种用于遮盖传感器,特别是用于遮盖温度传感器(70)的套管(10),特别是防护罩,其特征在于,
所述套管(10)由镍铬铝铁合金构成,其中所述合金具有
10.0-30.0wt%的铬(Cr),
0.5-5.0wt%的铝(Al),
0.5-15.0wt%的铁(Fe)
50.0-89.0wt%的镍(Ni)。
2.根据权利要求1所述的套管(10),
其特征在于,
所述合金具有
25.0-28.0wt%的铬(Cr),
2.0-3.0wt%的铝(Al),
1.0-11.0wt%的铁(Fe),
0.01-0.2wt%的硅(Si),
0.005-0.5wt%的锰(Mn),
0.01-0.20wt%的钇(Y),
0.02-0.60wt%的钛(Ti),
0.01-0.2wt%的锆(Zr),
0.0002-0.05wt%的镁(Mg),
0.0001-0.05wt%的钙(Ca),
0.03-0.11wt%的碳(C),
0.003-0.05wt%的氮(N),
0.0005-0.008wt%的硼(B),
0.0001-0.010wt%的氧(O),
0.001-0.030wt%的磷(P),
最大0.010wt%的硫(S),
最大0.5wt%的钼(Mo),
最大0.5wt%的钨(W)和
剩余的镍(Ni)。
3.根据权利要求1或2所述的套管(10),
其特征在于,
所述合金具有杂质,特别是工艺相关杂质,其中特定而言,所述杂质的含量设定为最大0.5wt%的铜(Cu)、最大0.002wt%的铅(Pb)、最大0.002wt%的锌(Zn)、最大0.002wt%的锡(Sn)。
4.根据权利要求2或3所述的套管(10),
其特征在于,
在钛(Ti)、锆(Zr)、氮(N)与碳(C)间满足以下交互作用:
(1)0>7.7C-x·a<1.0
(2)其中在PN>0时,a=PN
(3)或者在PN≤0时,a=0
(4)且x=(1.0Ti+1.06Zr)/(0.251Ti+0.132Zr)
(5)其中PN=0.251Ti+0.132Zr-0.857N,
其中Ti、Zr、N、C为相关元素的浓度(单位为wt%)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的套管(10),
其特征在于,
所述合金具有
24.3-26.3wt%的铬(Cr),特别是25.3wt%的铬(Cr),
2.1-2.4wt%的铝(Al),特别是2.27wt%的铝(Al),
9.0-10.5wt%的铁(Fe),特别是9.8wt%的铁(Fe),
0.03-0.07wt%的硅(Si),特别是0.05wt%的硅(Si),
0.01-0.03wt%的锰(Mn),特别是0.02wt%的锰(Mn),
0.05-0.09wt%的钇(Y),特别是0.07wt%的钇(Y),
0.15-0.20wt%的钛(Ti),特别是0.18wt%的钛(Ti),
0.04-0.08wt%的锆(Zr),特别是0.06wt%的锆(Zr),
0.01-0.015wt%的镁(Mg),特别是0.013wt%的镁(Mg),
0.0015-0.0025wt%的钙(Ca),特别是0.002wt%的钙(Ca),
0.05-0.09wt%的碳(C),特别是0.075wt%的碳(C),
0.02-0.025wt%的氮(N),特别是0.023wt%的氮(N),
0.0025-0.0035wt%的硼(B),特别是0.003wt%的硼(B),
0.001-0.0015wt%的氧(O),特别是0.0013wt%的氧(O),
0.0025-0.0035wt%的磷(P),特别是0.003wt%的磷(P),
0.0025-0.0035wt%的硫(S),特别是0.003wt%的硫(S),
60.0-64.0wt%的镍(Ni),特别是62.0wt%的镍(Ni),
0.008-0.012wt%的铜(Cu),特别是0.01wt%的铜(Cu),
0.036-0.044wt%的钴(Co),特别是0.04wt%的钴(Co),
少于0.01wt%的钼(Mo),
少于0.01wt%的钨(W),
少于0.01wt%的铪(Hf),
少于0.01wt%的铌(Nb),
少于0.01wt%的钒(V),
少于0.01wt%的镧(La),
少于0.01wt%的钽(Ta)和
少于0.01wt%的铈(Ce)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的套管(10),
其特征在于,
所述套管经成型,特别是经深拉。
7.根据上述权利要求中任一项所述,特别是根据权利要求6所述的套管(10),
其特征在于,
在对所述套管(10)进行成型前,特别是对所述套管(10)进行深拉前,所述起始材料的断裂伸长率为至少50%,优选为至少60%。
8.根据上述权利要求中任一项所述的套管(10),
其特征在于
0.10mm-0.40mm,特别是0.15mm-0.35mm,特别是0.20mm-0.30mm,特别是0.22mm-0.28mm的材料厚度(dM)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的套管(10),
其特征在于
具有不同外径(D1,D2)的至少两个区段,特别是至少三个区段(20,30,40)。
10.根据权利要求9所述的套管(10),
其特征在于,
第一区段(20)的外径(D1)是1.5mm-2.5mm,特别是1.8mm-2.2mm,第二区段(30)的外径(D2)是3.0mm-5.0mm,特别是3.5mm-4.5mm,其中优选地,在所述第一区段(20)与所述第二区段(30)之间构建有具有截锥形轮廓的第三区段(40)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的套管(10),
其特征在于
至少1000℃,优选至少1100℃的耐热温度。
12.一种特别是应用于涡轮增压内燃机的测温装置(80),包括传感器,特别是温度传感器(70),尤其是铂传感器,
其特征在于,
所述传感器至少部分地被根据权利要求1至11中任一项所述的的套管(10),特别是防护罩,遮盖。
13.根据权利要求12所述的测温装置(80),
其特征在于,
所述套管(10)与所述测温装置(80)的管道(85)连接,特别是焊接在一起,优选激光焊接在一起。
14.根据权利要求13所述的测温装置(80),
其特征在于,
所述套管(10)借助过渡套管(60)与所述测温装置(80)的管道(85)连接,特别是焊接在一起,优选激光焊接在一起。
15.一种将套管(10),特别是根据权利要求1至11中任一项所述的套管,与测温装置(80),特别是根据权利要求12至14中任一项所述的测温装置,连接在一起的方法,其特征在于,
将所述套管(10)与所述测温装置(80)的管道(85)和/或过渡套管(60)焊接在一起,特别是激光焊接在一起。
16.一种合金的应用,所述合金具有
10.0-30.0wt%的铬(Cr),
0.5-5.0wt%的铝(Al),
0.5-15.0wt%的铁(Fe),
50.0-89.0wt%的镍(Ni),
用于制造用于遮盖传感器,特别是用于遮盖温度传感器(70)的套管(10),特别是用于制造根据权利要求1至11中任一项所述的套管。
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