CN111441856A - 具有焊接边缘的扩散表面合金金属排气部件 - Google Patents

具有焊接边缘的扩散表面合金金属排气部件 Download PDF

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Abstract

一种用于机动车辆的具有改进的耐腐蚀性的排气部件，所述排气部件包括内体积、用于接收排气气体的入口、以及用于排出排气气体的出口。排气部件包括由扩散表面合金金属片制成的至少一个壁。扩散表面合金金属片包括再生金属，再生金属通过扩散被形成为主要金属基材。焊道被施加到扩散表面合金金属片的边缘中的至少一个上以便保护边缘或将扩散表面合金金属片的边缘连接至另一个扩散表面合金金属片。焊道包括高铬含量填充金属，以保护焊接接头处的焊道和主要金属基材免于腐蚀。

Description

具有焊接边缘的扩散表面合金金属排气部件
技术领域
本披露总体上涉及用于机动车辆的排气部件并且更具体地涉及由扩散表面合金金属片制成的排气部件。
背景技术
此部分的陈述只提供与本披露相关的背景信息、并且可能不构成现有技术。
机动车辆通常具有排气系统，该排气系统将热的排气气体从为机动车辆提供动力的内燃发动机运送到外部环境。此类排气系统通常包括各种排气部件，包括但不限于，集管、下行管、x型管、排气管以及消声器。根据被用来为机动车辆中的内燃发动机提供动力的燃料源的类型(例如，汽油与柴油)，排气系统可以包括提供排放控制的附加排气部件，包括但不限于，催化转化器、尿素注入器、选择性催化还原(SCR)单元、柴油机氧化催化器(DOC)、以及柴油机颗粒过滤器(DPF)。传统上，这些排气部件由铸铁或钢制成。这些材料在高温应用中工作良好，但遭受与长期腐蚀相关的缺陷。典型机动车辆的排气部件在高度腐蚀环境下操作并且易受来自外部和内部二者的腐蚀。排气部件通常被安装在机动车辆的外部、通常在车身底下并且因此具有外部表面，这些外部表面暴露于来自在冬季月份期间用盐处理过的道路的水和盐雾。排气部件的内部表面暴露于排气气体，排气气体除了水蒸汽之外，还可以包括来自尿素注入器的尿素。排放控制子系统所使用的尿素在排气部件内部产生腐蚀性环境。
现今，车辆制造商对各种排气部件具有不同的钢铁要求以帮助抵抗腐蚀。排气部件的外表面必须通过盐雾测试。如果排气部件要在柴油发动机应用中使用，则排气部件的内表面必须通过尿素腐蚀测试。已经开发出对于铸铁和钢的一些替代方案，这些替代方案使用涂层或表面覆层来减少腐蚀。还已经开发出了提供改进的对于盐和尿素耐腐蚀性的高成本合金和不锈钢。但是，仍然需要具有改进的耐腐蚀性的其他成本有效的替代方案。
虽然具有涂层或表面覆层的金属通常比铸铁或钢具有更好的耐腐蚀性，但在进行焊接时仍可能出现问题。焊接点通常穿透涂层或表面覆层并延伸到基底金属基材中。因此，在焊接操作期间，在焊接区域中的金属熔池包括来自涂层或表面覆层的材料、基底金属基材、以及填充金属(例如，焊条或焊丝)(如果使用的话)。因为基底金属基材通常比涂层或表面覆层厚得多，所以焊接区域中金属熔池中的材料的大部分是基底金属基材。结果是，沿着焊道，基底金属基材基本上稀释了来自涂层或表面覆层的耐腐蚀金属。因此，当把带有涂层或覆层的两个金属片焊接在一起时，焊道可能成为腐蚀的进入点。因此，在排气部件应用中仍然需要改进的焊接接头耐腐蚀性。
发明内容
本部分提供了本披露的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面披露。
根据本披露的一方面，提供一种用于机动车辆的具有改进的耐腐蚀性的排气部件。排气部件包括内体积、入口以及出口。入口被设置成与内体积处于流体连通并且被配置用于接收排气气体。出口也被设置成与内体积处于流体连通并且被配置用于排出排气气体。排气部件包括一个或多个壁。排气部件的壁中的至少一个由扩散表面合金金属片制成。扩散表面合金金属片包括再生金属，该再生金属通过扩散过程被形成在主要金属基材上。切割、冲压和/或其他制造操作使得扩散表面合金金属片的主要金属基材沿一个或多个边缘暴露。这些暴露的边缘中的一些终止在排气部件的内体积中或终止在被定位在排气部件外部的外部区中。这些边缘暴露于内体积中的排气气体、水蒸汽、尿素以及其他腐蚀物，并且暴露于被定位在排气部件外部的外部区中的水、盐以及其他腐蚀物。为了保护扩散表面合金金属片的暴露边缘处的主要金属基材免于腐蚀，将焊道施加到扩散表面合金金属片的暴露边缘上。焊道覆盖暴露边缘，使得暴露边缘处的主要金属基材被焊道保护免于暴露于内体积或外部区。焊道可以包括具有高铬含量的填充材料，使得焊道本身是耐腐蚀的(与扩散表面合金金属片中的再生金属很像)。
因为扩散表面合金金属片的一个或多个边缘被焊道覆盖，因此边缘与外部区和排气室隔离并且因此不暴露于盐雾和/或尿素。这防止盐和/或尿素腐蚀扩散表面合金金属片的边缘处的主要金属基材，否则在缺少这种布置的情况下该主要金属基材将暴露。换言之，扩散表面合金金属片的耐腐蚀再生金属和焊道一起工作以保护/密封主要金属基材免于与水、盐雾和/或尿素接触。
根据本披露的另一个方面，排气部件进一步包括具有一个或多个外壁的壳体，所述外壁限定内体积。该一个或多个外壁具有面向内体积的内表面、以及面向外部区的外表面。排气部件可以进一步包括定位在壳体的内体积中的一个或多个内壁，所述一个或多个内壁限定内体积中的排气室。外壁之一或内壁之一的至少一部分由根据上文阐述的描述所构造的扩散表面合金金属片制成。
根据本披露的又另一个方面，排气部件包括在焊缝处连接在一起的第一壁和第二壁。第一壁和第二壁各自由包括再生金属的至少一个盖层的扩散表面合金金属片制成，该至少一个盖层通过扩散过程被形成到主要金属基材的芯层上。第一壁和第二壁的芯层中的主要金属基材具有主要金属铬含量，第一壁和第二壁的盖层中的再生金属具有再生金属铬含量。再生金属铬含量大于主要金属铬含量，这使得盖层中的再生金属比主要金属基材更耐盐、水以及尿素的腐蚀。焊道被定位在第一壁与第二壁之间、在焊缝处将第一壁连接至第二壁。焊道具有焊道铬含量，焊道铬含量与再生金属铬含量的变化小于百分之3。换言之，第一壁和第二壁中的盖层的铬含量与焊道的铬含量之间存在很小的变化。这使得焊道耐腐蚀并且保护焊接接头的每一侧上的主要金属基材免于腐蚀。
附图说明
本披露的其他优点将是容易了解的，因为这些优点通过参照以下详细说明、在结合附图考虑时将变得更好理解，在附图中：
图1是根据本披露构造的具有暴露边缘的扩散表面合金金属片的放大局部截面视图；
图2是图1所示的扩散表面合金金属片的另一个放大局部截面视图，其中，焊道已经被施加用于覆盖暴露边缘；
图3是根据本披露构造的示例性排气部件，其中，排气部件的一部分由图2所示的扩散表面合金金属片构成；
图4是根据本披露构造的另一个示例性排气部件，其中，排气部件由图1所示的扩散表面合金金属片构成；
图5是根据本披露构造的另一个示例性排气部件，其中，排气部件由图1和图2所示的扩散表面合金金属片构成；
图6是图1中所示的扩散表面合金金属片中的两个扩散表面合金金属片已经在焊缝处连接的放大局部截面视图；
图7是图1中所示的扩散表面合金金属片中的两个扩散表面合金金属片在焊接之前彼此相邻布置的局部截面视图；
图8是图1中所示的扩散表面合金金属片中的两个扩散表面合金金属片在焊接之后的另一个局部截面视图，其中，在扩散表面合金金属片的边缘之间未提供间隙；并且
图9是图1中所示的扩散表面合金金属片中的两个扩散表面合金金属片在焊接之后的另一个局部截面视图，其中，在扩散表面合金金属片的边缘之间提供间隙，并且使用了富铬焊丝。
具体实施方式
参照附图，其中贯穿若干视图的同样的附图标记指示相对应的部分，展示了用于机动车辆的多种不同排气部件110、210、310，其中，每个示例性排气部件的至少一部分由扩散表面合金金属片20构成。
现在将参考附图更全面地描述多个示例性实施例。提供了示例性实施例从而使得本披露是详尽的，并将其范围充分地传递给本领域的技术人员。阐述了许多特定的细节，诸如特定的部件、装置和方法的实例，以提供对本披露的实施例的详尽理解。对本领域的技术人员来说显然地不必采用特定的细节，而可以用多种不同的形式实施示例性实施例、并且这些特定的细节都不应当解释为是对本披露的范围的限制。在一些示例性实施例中，对周知过程、周知装置结构及周知技术不做详细描述。
本文所使用的术语仅是出于描述特定示例性实施例的目的而并不旨在限制。如在此所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”可以旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指明。术语“包含”、“含有”、“包括”和“具有”都是包括性的并且因此指定所陈述特征、整合物、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或加入一种或多种其他特征、整合物、步骤、操作、元件、部件和/或它们的集合。本文所描述的这些方法步骤、过程和操作不应当被解释为必须要求它们按所讨论或展示的特定顺序执行，除非特别指出执行顺序。还应理解的是，可以采用额外的或替代性的步骤。
当一个元件或层涉及“在……上”、“接合到”、“连接到”、或“联接到”另一元件或层上时，它可以是直接在该另一元件或层上、接合、连接或联接到该另一元件或层上，或者可以存在中间元件或中间层。相比之下，当一个元件涉及“直接在……上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层上时，就可能不存在中间元件或中间层。用于描述这些元件之间关系的其他词语应当以类似的方式进行解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一项或多项的任意和所有组合。
虽然术语第一、第二、第三等在本文中可以用来描述不同的元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应当受这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一个区域、层或区段区分开。术语如“第一”、“第二”和其他数字术语在本文使用时并不暗示序列或顺序，除非上下文明确指出。因此，在不偏离示例性实施例的传授内容的情况下，下文中讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段。
空间相关术语，诸如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等在此可以被用于使得对如这些附图中所展示的一个元件或特征相对另外一个或多个元件或者一个或多个特征的关系的描述易于阐释。空间相对术语可以旨在涵盖除了在附图中描绘的取向之外的、装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果装置在这些附图中被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被取向为在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两种取向。装置可以被另外定向(旋转90度或处于其他取向)，并且本文所使用的空间相关描述符做出了相应的解释。
图1是扩散表面合金金属片20的放大截面视图。扩散表面合金金属片20在此图中包括芯层22，该芯层定位在两个盖层24之间。芯层22由主要金属基材26制成，例如具有大约百分之10的铬含量的碳钢或不锈钢。盖层24覆盖主要金属基材26的初始基材表面27的至少一部分。盖层24由再生金属28制成并且通过铬(Cr)表面扩散到金属基材26中而形成。在主要金属基材26是具有至少百分之10的主要金属铬含量的不锈钢的实施例中，不锈钢可以是铁素体不锈钢或奥氏体不锈钢。应理解的是，不锈钢与具有远低于百分之10的铬含量的碳钢/低碳钢不同。芯层24中的再生金属28是具有至少百分之20的铬含量的富铬金属或富铬合金。扩散表面合金金属片20包括定位在芯层22与盖层24之间的两个过渡区30，这两个过渡区是通过例如铬(Cr)和/或铝(Al)等被提供的元素向内扩散进入金属基材26并且例如铁(Fe)和锰(Mn)等元素从主要金属基材26向外扩散而形成。在过渡区30内，朝芯层22移动，再生金属28的分子浓度逐渐减小并且主要金属基材26的分子浓度逐渐增大。结果是，在过渡区30中存在扩散表面合金金属片20的化学作用和特性的逐步变化。应理解的是，两个盖层24可以由相同的再生金属28制成或替代性地芯层22的一侧上的盖层24可以由第一再生金属28制成，而芯层22的相反侧上的盖层24由与第一再生金属28不同的第二再生金属28制成。还应理解的是，扩散表面合金金属片20可以替代性地仅在芯层22的一侧上包括一个盖层24。
存在可以被用来形成扩散表面合金金属片20的各种制造过程。在用于产生冶金结合金属的一个示例性过程中，再生金属28中的铬在浆料系统中被施加到主要金属基材26的片上。主要金属基材26的具有浆料的片接着被向上卷起并且使用炉或其他加热设备对其进行加热(烘烤)。浆料构型、受控大气以及热量的组合使得形成再生金属28。应理解的是，扩散表面合金金属片20与热浸涂层或覆层金属片不同。热浸涂层或覆层金属片包括外层，该外层大多保持被提供时的样子并且基底金属基材与外层之间的结合高度局部化。结果是，外层材料的分子浓度和基底金属基材在外层材料与基底金属基材之间的边界处突然改变。层之间不存在金属片的化学作用和特性逐渐改变的过渡区。特别是在执行后涂层/覆层的形成操作期间，以明显的分界面结合在一起的不同的层可能导致松散的粘附，这进一步影响耐久性。此问题可以通过扩散表面合金金属片20而避免。
在此描述的扩散表面合金金属片20中的再生金属28比形成主要金属基材26的碳钢或不锈钢具有更高的铬含量，使得再生金属28比形成主要金属基材26的碳钢或不锈钢更耐盐和尿素腐蚀。但是，为了在排气部件中使用扩散表面合金金属片20，扩散表面合金金属片20必须被切割、冲压、或经受产生一个或多个边缘32的其他制造或成形操作。根据排气部件的构造，这些边缘32中的一个或多个可以被作为暴露边缘32，这意味着，边缘32不邻接排气部件的任何其他壁或其他结构(即，不被其覆盖或密封)。因此，此类暴露边缘32可以暴露于排气气体或外部环境。扩散表面合金金属片20的暴露边缘32提供腐蚀的进入点，在该进入点处，芯层22的主要金属基材26被暴露(即，未被再生金属28覆盖)。
如图2所示，在此披露的扩散表面合金金属片20包括焊道34，该焊道沿扩散表面合金金属片20的暴露边缘32中的一个或多个延伸并且将其覆盖。焊道34通过覆盖(即，密封)沿暴露边缘32的主要金属基材26来防止腐蚀发生在扩散表面合金金属片20的一个或多个暴露边缘32处。再生金属28与焊道34一起将扩散表面合金金属片20的主要金属基材26与腐蚀环境隔离，该腐蚀环境包括外部环境(水和盐雾)和排气气体(水蒸汽和尿素)。焊道34包括填充金属36，该填充金属可以在焊接操作期间由焊条或焊丝提供。例如，来自焊条或焊丝的填充金属36可以熔化并且可以在焊接期间所产生的金属熔池中与芯层22的主要金属基材26以及盖层24的再生金属28结合。填充金属36被配置成具有比主要金属基材26更强的耐腐蚀性。例如，填充金属36可以具有大于主要金属基材26的铬含量(主要金属铬含量)的铬含量(填充金属铬含量)。
可选地，填充金属36可以被选择成紧密配合盖层24中的再生金属28的耐腐蚀性以及其他物理特性和特征。例如，焊道34中的填充金属36可以是与盖层24中的再生金属28一样的材料，或者可以替代性地具有高于再生金属28的铬含量(再生金属铬含量)的铬含量(填充金属铬含量)。通过举例方式而非限制的方式，扩散表面合金金属片20的芯层22中的主要金属基材26可以是具有大约百分之10铬的铬含量(主要金属铬含量)的不锈钢，盖层24中的再生金属28可以是具有大约百分之20铬的铬含量(再生金属铬含量)的金属合金，并且焊道34中的填充金属36可以具有大约百分之26铬的铬含量(填充金属铬含量)。
图3所示的排气部件110包括具有外壁136的壳体134，该外壁由图2所示的扩散表面合金金属片20制成。壳体134包括两个端壁138，这两个端壁与外壁136配合以限定壳体134的内体积140。外壁136具有面向壳体134的内体积140的内表面142以及面向被定位在壳体134外部的外部区146的外表面144。排气部件110进一步包括入口导管176和出口导管178，该入口导管延伸进入壳体134中的带凸缘的入口开口156，该出口导管延伸进入壳体134中的带凸缘的出口开口158。内体积140在其中限定排气室150，并且入口导管176和出口导管178被布置为与排气室150处于流体连通。
尿素注入器168被放置在入口导管176中。尿素注入器168被配置用于将尿素(例如，液态NH3或气态NH3)注入穿过排气室150的排气气体流中。此尿素在排放控制过程中被用于处理柴油发动机排气，该处理在选择性催化还原(SCR)单元中进行。
虽然其他构型是可能的，但是壳体134的端壁138以及入口导管176和出口导管178由耐尿素和耐盐金属172(比如309奥氏体不锈钢或439不锈钢)制成。壳体134的外壁136由扩散表面合金金属片20制成。如之前描述的，扩散表面合金金属片20包括再生金属28，该再生金属通过金属键化学键合至主要金属基材26。形成外壁136的扩散表面合金金属片20具有暴露边缘32，这些暴露边缘被定向成朝向并且暴露于壳体134的内体积140。特别地，形成外壁136的扩散表面合金金属片20的暴露边缘32以大约90度的角向内弯曲进入排气室150，以形成向内翻折凸缘174。因此，扩散表面合金金属片20的暴露边缘32处的主要金属基材26被保护免于暴露于外部区146中的盐。同时，沿暴露边缘32延伸的焊道34保护扩散表面合金金属片20的芯层22中的主要金属基材26免于暴露于排气室150中的尿素。
图4所示的排气部件210是典型的排气管道。排气部件210包括内体积240、入口260以及出口262。入口260被设置成与内体积240处于流体连通并且被配置用于接收排气气体。出口262也被设置成与内体积240处于流体连通并且被配置用于排出排气气体。排气部件210包括外壁236。外壁236以管254的形式提供并且由以上结合图1描述的扩散表面合金金属片20制成。管254在其中限定排气室250，该排气室在入口260与出口262之间延伸。尽管可以用多种方式来制造管254，但是在一个非限制性实例中，扩散表面合金金属片20可以被卷成管254，其中，扩散表面合金金属片20的形成第一壁266a和第二壁266b的两个相对边缘32在焊缝267(即，焊接接头)处连接(即，焊接)在一起。如以下更详细解释的，焊缝267包括定位在第一壁266a与第二壁266b之间的焊道34。焊道34将第一壁266a和第二壁266b连接(即，固持)在一起并且具有与扩散表面合金金属片20的盖层24中的再生金属28基本上相同的耐腐蚀性以及其他特性/特征。
图5展示了排气部件310的替代性构型，该排气部件包括具有截头锥形(即，漏斗)形状的端壁338。排气室350占据壳体334的整个内体积340。端壁338包括凸缘396，这些凸缘邻接壳体334的外壁336。壳体334的端壁338和外壁336由以上结合图1描述的扩散表面合金金属片20制成并且在焊缝367a处连接(即，焊接)在一起，焊缝形成对接接头(即，对头焊接)。
可选地，一个或多个分隔物364可以安装在壳体334的内体积340中。例如，分隔物364可以在焊缝367b处连接(即，焊接)到外壁336的内表面342上，这些焊缝形成填角接头(即，填角焊接)。分隔物364可以由不同的扩散表面合金金属片20’制成。形成外壁336和端壁338的扩散表面合金金属片20中的再生金属28可以被选择为比芯层22中的主要金属基材26更耐盐和耐尿素腐蚀。在形成分隔物364的扩散表面合金金属片20’中的再生金属28被选择为比芯层22中的主要金属基材26更耐尿素腐蚀。换言之，在用于形成外壁336和端壁338的扩散表面合金金属片20中所使用的再生金属28可以特别地针对其耐盐和耐尿素腐蚀性进行选择，而在形成分隔物364的扩散表面合金金属片20’中所使用的再生金属28可以特别地针对其耐尿素腐蚀性进行选择。结果是产生了具有由扩散表面合金金属片20、20’制成的壁336、338、364的排气部件310，这些扩散表面合金金属片被定制用于壳体334外的外部区346中的以及壳体334内的排气室350中的不同腐蚀环境。
应理解的是，端壁338的凸缘396和外壁336形成了在焊缝367a处连接(即，焊接)在一起的第一壁和第二壁，并且分隔物364和外壁336形成了在焊缝367b处连接(即，焊接)在一起的第一壁和第二壁。如以下更详细解释的，每个焊缝367a、367b包括焊道34，该焊道定位在端壁338的凸缘396与外壁336之间或在分隔物364与外壁336之间。每个焊道34具有与扩散表面合金金属片20、20’的盖层24中的(多个)再生金属28基本上相同的耐腐蚀性以及其他特性/特征。
图6展示了第一壁466a与第二壁466b(各自由扩散表面合金金属片20制成)之间的示例性焊缝467的截面。虽然图6所示的示例性焊缝467被展示位对接接头(即，对头焊接)，但是在此描述的相同原理应用于填角接头(即，填角焊接)。第一壁466a和第二壁466b的边缘32被间隙468间隔开。焊道34被定位在(即，穿透)第一壁466a与第二壁466b之间的间隙468。在焊接操作期间(比如在等离子焊接期间)产生的热量使得第一壁466a和第二壁466b的边缘32在间隙468的每一侧上熔化。在展示的实例中，焊炬被定位在第一壁466a与第二壁466b之间的间隙468上方，并且使用焊条或焊丝向焊道34供应填充金属36。如图6所示，来自焊接的热量使第一壁466a和第二壁466b的近侧盖层24a中的再生金属28的第一部分470a和第二部分470b熔化。来自焊接的热量还使第一壁466a和第二壁466b的芯层22中的主要金属基材26的第一部分472a和第二部分472b熔化。最后，来自焊接的热量使第一壁466a和第二壁466b的远侧盖层24b中的再生金属28的第一部分474a和第二部分474b熔化。结果是，焊道34包含一定百分比的填充金属36、主要金属基材26、以及再生金属28。
图7展示了在焊接之前的第一壁466a和第二壁466b。图7的右侧的图展示了与第一壁466a和第二壁466b的厚度有关的第一壁466a和第二壁466b的铬含量。第一壁466a和第二壁466b的芯层22中的铬浓度低于盖层24a、24b中的铬浓度。如上解释的，在过渡区30a、30b中，从芯层22移动到盖层24a、24b，铬浓度逐渐增大。图8展示了当在第一壁466a和第二壁466b的边缘32之间没有间隙的情况下将第一壁466a和第二壁466b焊接在一起时所发生的。图8的右侧的图展示了与第一壁466a和第二壁466b之间的焊道34的厚度有关的焊道34的铬含量。因为第一壁466a和第二壁466b的芯层22中的主要金属基材26比第一壁466a和第二壁466b的盖层24a、24b中的再生金属28厚得多，因此主要金属基材26与再生金属28相比在焊道34中的材料中占更大百分比。主要金属基材26基本上稀释焊道34中的再生金属28，并且结果是，焊道34中的铬含量比盖层24a、24b中的铬含量低得多并且仅略微高于芯层22中的铬含量。结果是，焊道34的耐腐蚀性小于盖层24a、24b的耐腐蚀性，从而使得焊道34成为可能的腐蚀进入点。
图9展示了当在第一壁466a和第二壁466b的边缘32之间存在间隙468的情况下将第一壁466a和第二壁466b焊接在一起时所发生的。图9的右侧的图展示了与第一壁466a和第二壁466b之间的焊道34的厚度有关的焊道34的铬含量。通过在第一壁466a与第二壁466b之间提供间隙468，使得更少量的来自第一壁466a和第二壁466b的芯层22的主要金属基材26熔化到焊道34并且通过选择具有比再生金属的铬含量(再生金属铬含量)更高的铬含量(填充金属铬含量)的填充金属36，焊道34被形成为具有铬含量(焊道铬含量)，该铬含量与第一壁466a和第二壁466b的盖层24a、24b中的再生金属28的铬含量(再生金属铬含量)的变化小于百分之3。
通过举例方式而非限制的方式，形成第一壁466a和第二壁466b的扩散表面合金金属片20的芯层22中的主要金属基材26可以由具有大约百分之10铬的铬含量(主要金属铬含量)的不锈钢制成。盖层24a、24b中的再生金属28可以由具有大约百分之20铬的铬含量(再生金属铬含量)的金属合金制成，并且焊道34中的填充金属36可以具有大约百分之26铬的铬含量(填充金属铬含量)。结果是，焊道34在焊道外表面476a、476b上具有大约百分之20铬的铬含量(焊道铬含量)。结果是，沿第一壁466a和第二壁466b的近侧盖层和远侧盖层24a、24b以及在焊道外表面476a、476b上的铬含量以及因此耐腐蚀性是基本上均匀且连续的。因此，焊道34不提供腐蚀进入点。
焊道34的铬含量在焊缝467的宽度和深度(即，厚度)上可以是均匀的或可以不是均匀的。因为本披露聚焦于耐腐蚀性，焊道铬含量是在焊道外表面476a、476b处进行测量并且与盖层24a、24b中的再生金属28的铬含量的变化不超过百分之3。
应理解的是，以上针对主要金属基材26、再生金属28、以及填充金属36中的铬含量所列出的特定百分比将基于扩散表面合金金属片20的几何形状以及焊接操作的参数而改变。例如，间隙468的宽度、芯层22的厚度、以及盖层24a、24b的厚度都影响填充金属36中所需要的铬含量的百分比。类似的，焊接参数，比如焊炬的给送速度、温度以及主要金属基材26和再生金属28的熔点都影响填充金属36中所需要的铬含量的百分比。因此，应理解的是，以上针对主要金属基材26、再生金属28、以及填充金属36所列出的百分比仅是示例性的并且出于展示目的而提供。
鉴于以上传授内容，可能有本披露的许多其他修改和变化、并且可以按不同于具体描述的、而同时在所附权利要求的范围内的其他方式来实施。

Claims (15)

1.一种用于机动车辆的排气部件，所述排气部件包括：
内体积；
入口，所述入口被设置成与所述内体积处于流体连通、以用于接收排气气体；
出口，所述出口被设置成与所述内体积处于流体连通、以用于排出排气气体；
由扩散表面合金金属片制成的至少一个壁，所述扩散表面合金金属片包括再生金属，所述再生金属通过扩散被形成为主要金属基材；
所述扩散表面合金金属片包括至少一个暴露边缘，所述至少一个暴露边缘终止于并且暴露于所述内体积或外部区，所述外部区被定位在所述排气部件外部；以及
焊道，所述焊道沿所述扩散表面合金金属片的所述至少一个暴露边缘延伸并且将其覆盖，使得所述扩散表面合金金属片的所述至少一个暴露边缘处的所述主要金属基材被所述焊道保护免于暴露于所述内体积或所述外部区。
2.如权利要求1所述的排气部件，其中，所述扩散表面合金金属片包括由所述主要金属基材制成的芯层，所述芯层被定位在由所述再生金属制成的两个盖层之间。
3.如权利要求2所述的排气部件，其中，所述主要金属基材具有主要金属铬含量，并且所述再生金属具有再生金属铬含量，所述再生金属铬含量大于所述主要金属铬含量。
4.如权利要求3所述的排气部件，其中，所述焊道由具有填充金属铬含量的填充金属制成，所述填充金属铬含量大于所述主要金属铬含量。
5.如权利要求4所述的排气部件，其中，所述填充金属铬含量大于或等于所述盖层的所述再生金属铬含量。
6.如权利要求4所述的排气部件，其中，所述焊道中的所述填充金属是与所述盖层中的所述再生金属一样的材料。
7.如权利要求4所述的排气部件，其中，所述填充金属铬含量为至少百分之20铬。
8.如权利要求2所述的排气部件，其中，所述扩散表面合金金属片包括在所述芯层与所述盖层之间的过渡区，在所述过渡区中，朝着所述芯层移动，所述再生金属的分子浓度逐渐减小并且所述主要金属基材的分子浓度逐渐增大。
9.如权利要求2所述的排气部件，其中，所述扩散表面合金金属片包括在所述芯层与所述盖层之间的过渡区，在所述过渡区中，朝着所述芯层移动，铬的分子浓度逐渐减小。
10.如权利要求1所述的排气部件，其中，所述至少一个壁包括在焊缝处连接在一起的第一壁和第二壁，所述第一壁和第二壁各自由包括再生金属的至少一个盖层的扩散表面合金金属片制成，再生金属的所述至少一个盖层通过金属键化学键合至主要金属基材的芯层，所述第一壁和第二壁的所述芯层中的所述主要金属基材具有主要金属铬含量，所述第一壁和第二壁的所述盖层中的所述再生金属具有再生金属铬含量，所述再生金属铬含量大于所述主要金属铬含量，并且所述焊缝包括被定位在所述第一壁与所述第二壁之间的焊道，所述焊道在所述焊缝处将所述第一壁连接至所述第二壁，所述焊道具有焊道铬含量，所述焊道铬含量与所述第一壁和第二壁中的所述盖层的所述再生金属铬含量的变化小于百分之3。
11.如权利要求10所述的排气部件，其中，所述焊道包含具有填充金属铬含量的填充金属，所述填充金属铬含量大于所述第一壁和第二壁中的所述芯层的所述再生金属铬含量。
12.如权利要求11所述的排气部件，其中，所述填充金属铬含量为至少百分之20铬。
13.如权利要求12所述的排气部件，其中所述第一壁和第二壁的所述芯层中的所述主要金属是不锈钢，并且所述第一壁和第二壁中的所述芯层的所述主要金属铬含量为至少百分之10铬。
14.如权利要求11所述的排气部件，其中，所述焊道中的所述填充金属、所述芯层中的所述主要金属、以及所述盖层中的所述再生金属在所述焊接接头处彼此混合并且附加地产生所述焊道铬含量，所述焊道铬含量在所述第一壁和第二壁中的所述盖层的所述再生金属铬含量的百分之3内。
15.如权利要求10所述的排气部件，其中，所述第一壁和第二壁在所述焊缝处被间隙间隔开，并且所述焊道被定位在所述第一壁与所述第二壁之间的所述间隙中并且填充所述间隙，以在所述焊缝处将所述第一壁连接至所述第二壁。
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