СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВНОГО БАКА АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2000 года по МПК B23K11/06 B23K101/12 B60K15/03 

Изобретение относится к области автомобилестроения, а более конкретно - к способам изготовления топливных баков автомобилей.

Известны способы изготовления топливных баков автомобилей, заключающиеся в том, что топливные баки собираются из следующих корпусных частей: двух полукорпусов верхнего и нижнего, перегородок и камеры забора топлива, - с присоединением усилителя фланца датчика уровня топлива (или электробензонасоса) и арматуры: горловины наливной, трубки воздушной и патрубка воздушного, к которому присоединяют шланг и наконечник [1]. При этом в качестве материала для изготовления полукорпусов топливного бака используют лист из низкоуглеродистой стали типа 08ю или 08кп со свинцово-оловянным покрытием. Недостатком известных способов изготовления топливных баков автомобилей является низкая коррозионная стойкость материала бака вследствие того, что полная окраска топливного бака недостаточно эффективна.

Этот недостаток устранен в способе изготовления топливного бака автомобиля, избранном в качестве прототипа [2], где в качестве материала для изготовления полукорпусов используют лист из низкоуглеродистой стали типа 08ю или 08кп с покрытием на основе алюминия, например с алюмокремниевым покрытием, что исключает операцию полной окраски корпуса топливного бака. Сборку полукорпусов топливного бака осуществляют сначала прихваткой контактной точечной сваркой, а затем контактной шовной роликовой сваркой по периметру топливного бака. Для присоединения арматуры к топливному баку применяют дуговую сварку в среде защитных газов плавящимся электродом на основе меди.

Недостатком такого способа изготовления топливного бака автомобиля является сравнительно короткий срок службы топливного бака из-за низкой коррозионной стойкости сварных швов вследствие повреждения алюмокремниевого покрытия при шовной сварке и образования горячих трещин в стальной основе материала арматуры из-за перегрева при дуговой сварке.

Кроме того, процесс дуговой сварки в среде защитных газов плавящимся электродом на основе меди имеет низкую устойчивость, а процесс контактной шовной роликовой сварки по периметру топливного бака - узкие технологические возможности, так как он применим только для сварки листа из низкоуглеродистой стали с алюмокремниевым покрытием.

Технической задачей изобретения является повышение срока службы топливного бака автомобиля за счет улучшения качества сварных швов, выполненных контактной шовной роликовой сваркой, и исключения образования горячих трещин при дуговой сварке в среде защитных газов плавящимся электродом, а также повышение устойчивости процесса дуговой сварки и расширение технологических возможностей процесса шовной роликовой сварки.

Указанная задача достигается тем, что в известном способе изготовления топливного бака автомобиля сварку полукорпуса из листа низкоуглеродистой стали типа 08ю или 08кп с алюмокремниевым покрытием осуществляют контактной шовной роликовой сваркой, а присоединение арматуры - дуговой сваркой в среде защитных газов плавящимся электродом на основе меди, а в предлагаемом способе наносят покрытие на основе алюминия, например алюмокремниевое покрытие, на лист из низкоуглеродистой стали типа 08ю или 08кп, используемый для изготовления полукорпусов бака, таким образом, что между основой и покрытием образуется интерметаллидный слой, который улучшает качество сварных швов при контактной шовной роликовой сварке, где применяют промежуточный электрод заданного профиля из меди или сплава на ее основе, а для присоединения арматуры к топливному баку используют дуговую сварку в среде защитных газов плавящимся электродом из нержавеющей стали типа Х18Н10 при более низкой температуре для исключения перегрева стальной основы и образования горячих трещин, а в качестве материала горловины бака - трубу из стали типа Х18Н10 или трубу из низкоуглеродистой стали с покрытием на основе алюминия, при этом исключают полную окраску топливного бака и применяют частичную окраску сварных швов сразу после контактной шовной роликовой сварки, пока швы не остыли.

Способ изготовления топливного бака автомобиля заключается в следующем. Приваривают усилитель фланца датчика уровня топлива (или электробензонасоса) к полукорпусу топливного бака, осуществляют сборку-сварку на скобах трубки воздушной короткой и патрубка воздушного контактной точечной сваркой, присоединяют патрубок воздушный и трубку воздушную дуговой сваркой в среде защитных газов плавящимся электродов из нержавеющей стали типа Х18Н10, собирают патрубок воздушный со шлангами и наконечником, присоединяют скобами шланг с наконечником, а затем перегородки и камеру забора топлива к полукорпусу топливного бака контактной точечной сваркой, осуществляют сборку-прихватку полукорпусов топливного бака контактной точечной сваркой, а затем контактную шовную роликовую, сварку по периметру топливного бака, присоединяют горловину наливную к полукорпусу топливного бака дуговой сваркой в среде защитных газов плавящимся электродом из нержавеющей стали типа Х18Н10, отгибают кромки, собирают топливный бак с датчиком уровня топлива (или электробензонасосом), контролируют герметичность и исправляют брак.

При этом для изготовления полукорпусов топливного бака применяют лист из низкоуглеродистой стали типа 08ю или 08кп с покрытием на основе алюминия, например алюмокремниевым покрытием. Процесс нанесения покрытия ведут таким образом, что между стальной основной и покрытием образуется интерметаллидный слой толщиной 0,05-0,1 от толщины слоя покрытия. За счет этого интерметаллидного слоя улучшается протекание процесса контактной шовной (роликовой) сварки.

Процесс шовной роликовой сварки топливного бака из двух полукорпусов ведут в следующей последовательности: профилируют промежуточный электрод, подают его на ролики сварочной машины, осуществляют контактную шовную роликовую сварку топливного бака по контуру, снимают отработавший промежуточный электрод и утилизируют его. При этом применяют следующие материалы: ролики из медного сплава и промежуточный электрод заданного профиля из меди или сплава на ее основе.

Для присоединения горловины наливной, патрубка воздушного и воздушной трубки используют дуговую сварку в среде защитных газов плавящимся электродом из нержавеющей стали типа Х18Н10, а в качестве горловины наливной применяют трубу из нержавеющей стали типа Х18Н10 или трубу из низкоуглеродистой стали с покрытием на основе алюминия.

Использование способа изготовления топливного бака автомобилей позволит увеличить срок службы топливного бака за счет улучшения качества сварных швов, которые образуются: во-первых, при контактной шовной роликовой сварке по периметру топливного бака из двух полукорпусов, изготовленных из листа из низкоуглеродистой стали типа 08ю или 08кп с покрытием на основе алюминия, например алюмокремниевым покрытием, при нанесении которого образуется интерметаллидный слой, повышающий стабильность процесса контактной шовной роликовой сварки, при котором применяют промежуточный электрод заданного профиля из меди или сплава на ее основе; во-вторых, при присоединении горловины наливной, изготовленной из стали типа Х18Н10 или трубы из низкоуглеродистой стали с покрытием на основе алюминия, патрубка воздушного и воздушной трубки дуговой сваркой в среде защитных газов плавящимся электродом из нержавеющей стали типа Х18Н10 для стабилизации процесса дуговой сварки, которая ведется при более низких температурах и исключает образование горячих трещин.

Кроме того, использование способа изготовления топливного бака автомобиля позволяет еще более повысить коррозионную стойкость топливного бака, исключить операцию полной окраски его корпуса и оставить только частичную окраску зоны контактной шовной роликовой сварки сразу после ее окончания, пока сварные швы не остыли.

Данный способ изготовления топливного бака автомобилей может быть применен при изготовлении топливных баков или других изделий типа баков, контейнеров и т.п. из листа из низкоуглеродистой стали с различными покрытиями, а также для улучшения качества контактной шовной роликовой сварки с промежуточным электродом сталей с различными покрытиями и стабилизации процесса дуговой сварки в среде защитных газов плавящимся электродом.

Источники информации
1. Технологические процессы "Корпус топливного бака нижняя часть" 07960423 от 27.08.1985 г., "Корпус топливного бака верхняя часть" 07960423 от 27.08.1985 г., "Корпус топливного бака верхняя часть в сборке" 03370423 от 19.05.1983 г., "Бак топливный в сборе" 01960423 от 29.02.1984 г.

2. Frings A., Lohbrandt H. Шовная контактная сварка тонколистовой алюминированной стали. Thyssen Technische Berichte. Heft 1/87, стр. 81-87.

Изобретение может быть использовано в автомобилестроении при изготовлении топливных баков автомобилей. Из листа низкоуглеродистой стали с покрытием на основе алюминия получают два полукорпуса топливного бака. При нанесении покрытия образуется интерметаллидный слой. Два полукорпуса соединяют между собой контактной шовной роликовой сваркой по периметру бака. К баку присоединяют арматуру дуговой сваркой в среде защитных газов плавящимся электродом из нержавеющей стали. В качестве арматуры может быть использована труба из нержавеющей стали или труба с покрытием на основе алюминия. Сразу после сварки может быть произведена окраска сварных швов в зоне контактной шовной сварки полукорпусов. В результате обеспечивается повышение срока службы топливного бака. 2 з.п.ф-лы.

1. Способ изготовления топливного бака автомобиля, включающий операции контактной шовной роликовой сварки по периметру топливного бака из двух полукорпусов, изготовленных из листа из низкоуглеродистой стали с покрытием на основе алюминия, и присоединения арматуры к топливному баку дуговой сваркой в среде защитных газов плавящимся электродом, отличающийся тем, что в нем используют в качестве материала для изготовления полукорпусов топливного бака лист из низкоуглеродистой стали с покрытием на основе алюминия, при нанесении которого образуется интерметаллидный слой, а присоединение арматуры к топливному баку осуществляют дуговой сваркой в среде защитных газов плавящимся электродом из нержавеющей стали. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в нем используют в качестве материала для изготовления арматуры трубу из нержавеющей стали или трубу с покрытием на основе алюминия. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сразу после сварки, пока швы не остыли, производят окраску сварных швов в зоне контактной шовной роликовой сварки двух полукорпусов.