EGR冷卻器支架焊縫方向對焊接強度的影響

EGR冷卻器支架焊縫方向對焊接強度的影響

廢氣再循環（EGR）系統是降低汽車NOx排放的主要技術，應用時結合EGR冷卻器來降低排氣溫度能夠進一步減少NOx的排放。通過支架將EGR冷卻器安裝在曲軸箱上。在發動機運行過程中，尤其是高轉矩柴油機運行所產生的振動將傳遞到EGR冷卻器支架上，造成支架連接處發生斷裂。常用熔化極惰性氣體保護焊可實現EGR冷卻器支架與曲軸箱的連接，當發生斷裂后，常通過增加支架焊接處的強度來解決該問題，但往往忽略了焊縫處應力分布對焊接強度的影響。通過對焊縫處應力分布進行分析，對焊縫方向進行優化，則不需要增加焊接處的強度，造成成本增加。

對支架焊接處應力分布進行分析前，需要確定發動機運行時支架焊接處承受的振動強度。通過振動試驗臺，按照日本工業標準（JIS）D 1601汽車零部件振動試驗方法，對安裝支架焊接原型進行振動測試，以確定振動強度。利用有限元分析方法，對安裝支架焊接有限元模型進行分析，不斷改變焊縫方向，對焊接處的應力分布進行仿真。仿真結果顯示：①焊縫方向影響焊接處的應力分布，對焊接處是否發生斷裂具有明顯的影響；②當焊縫方向與支架焊接處所受振動方向相同時，焊接處易發生斷裂；③當焊縫方向與支架焊接處所受振動方向垂直時，焊接處所受的最大應力減少40%。此外，這種借助試驗和有限元仿真的優化方法還可用于其它組件的設計和優化中。

Amit Chaudhari et al.SAE

2016-28-0110.

編譯：李臣