CN101993998A - 一种淬火板卷式淬火生产方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种淬火板卷式淬火生产方法即系统，其方法包括：旋转开卷机，使开卷机上的铝卷展开；利用圆盘剪对展开的铝卷的边部进行剪裁，使铝卷达规定的宽度尺寸；将铝卷的尾部与下一个铝卷的头部进行连接，使其形成铝带；利用清洗液清除铝带表面的杂质；加热铝带至预设温度，并在预设时间内进行保温；使用冷却液将铝带从预设温度冷却至40℃以下，获取过饱和强化相；挥发铝带表面的水；采用连续拉伸弯曲矫直机对铝带进行矫直，使铝带的平直度达到规定平直度；卷曲铝带使其成铝卷。通过本发明公开的方法，能够解决淬火变形和矫直问题，使产品实现工业化生产，并且使产品在组织性能方面更稳定、更一致。

Description

一种淬火板卷式淬火生产方法及系统

技术领域

本发明涉及电厂化学和金属领域，更具体的说，是涉及一种淬火板卷式淬火生产方法及系统。

背景技术

随着科技的不断发展，针对当前铝及铝带、铝卷的处理过程中都会利用淬火这一热处理过程进行淬火板生产，特别是0.3mm特薄淬火板的生产。

现如今，0.3mm特薄淬火板通常采用盐浴片式生产：首先，进行盐浴淬火，即利用盐浴槽对铝板进行加热，使铝板在495～500℃温度下加热8～10分钟，然后，迅速取出铝板放入水中进行冷却；其次，将淬火后的铝板进行辊式矫直机的粗矫；最后，再经过压光机厚度减薄矫直和辊式矫直机的精矫，完成0.3mm特薄淬火板的生产。上述过程可以依次简述为：盐浴淬火、粗矫、压光和精矫。

但是，采用现有技术的方式容易造成以下缺点：其一，在盐浴淬火的过程中铝板宽度在进入水中的时间存在先后差异，即铝板的淬火冷却速度不一致，得到的过饱和强化相存在差异，造成产品组织一致性差的缺点；其二，淬火转移时间需耗时90～120秒，不能满足AMS标准(美国宇航材料规范)，使淬火转移时间小于24秒的要求，造成产品组织性能稳定性差的缺点；其三，同样由于铝板的淬火冷却速度不一致，造成铝板飘曲剧烈，无法进行正常的粗矫、压光和精矫，从而生成大量折伤甚至报废的产品，即无法实现工业化生产的缺点；其四，由于现有技术的生产方式工序较多，工艺流程较复杂，需要对0.3mm特薄淬火板进行反复的搬移，从而容易造成铝板表面损伤的缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种淬火板卷式淬火生产方法及系统，以克服现有技术中由于淬火变形不均匀，局部变形剧烈，在粗矫、压光和精矫时，使产品产生折伤甚至报废，无法实现工业化生产的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种淬火板卷式淬火生产方法，包括：

旋转开卷机，使所述开卷机上的铝卷展开，使其形成铝带；

利用圆盘剪对所述铝带的边部进行剪裁，使所述铝带达规定的宽度尺寸；

将展开的所述铝卷的尾部与下一个铝卷的头部进行连接；

利用清洗液清除所述铝带表面的杂质；

加热所述铝带至预设温度，并在预设时间内进行保温；

使用冷却液将所述铝带从预设温度冷却至40℃以下，获取过饱和强化相；

挥发所述铝带表面的水；

采用连续拉伸弯曲矫直机对所述铝带进行矫直，使所述铝带的平直度达到规定平直度；

卷曲所述铝带，获得铝卷。

优选的，所述清洗液为热水或专用清洗油，利用所述热水或专用清洗油清除所述铝带表面的杂质。

优选的，所述预设温度的范围为495℃～500℃。

优选的，所述预设时间至少为120秒。

优选的，所述冷却液为离子水。

优选的，挥发所述铝带表面的水的过程为：利用热风使所述铝带表面的水挥发。

一种淬火板卷式淬火生产系统，包括：

开卷机，用于展开铝卷；

圆盘剪，用于对展开的所述铝卷的边部进行剪裁，使所述铝卷达规定的宽度尺寸；

缝合设备，用于将所述铝卷的尾部与下一个铝卷的头部进行连接，使其形成铝带；

清洗设备，用于利用清洗液清除所述铝带表面的杂质；

加热炉，用于加热所述铝带至预设温度，并在预设时间内进行保温；

淬火设备，用于使用冷却液将所述铝带从预设温度冷却至40℃以下，获取过饱和强化相；

烘干设备，用于挥发所述铝带表面的水；

拉伸弯曲矫直机，用于连续对所述铝带进行矫直，使所述铝带的平直度达到规定平直度；

卷取设备，用于卷曲所述铝带，使其成为铝卷。

优选的，所述淬火设备上设置有淬火喷嘴，所述淬火喷嘴沿铝带宽度方向均匀布置。

优选的，所述加热炉的出口与所述淬火设备的进口距离设置为400mm。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种淬火板卷式淬火生产方法及系统，通过本发明公开的卷式淬火生产方法及装置，首先，利用将开卷、切边、加热、淬火、矫直工序放在一条连续化生产线上完成，简化了生产线，并采用连续的方式避免人为因素对铝带表面进行破坏，最大限度保护铝带表面质量；其次，在淬火的过程中，将生产线上的淬火喷嘴沿铝带宽度方向均匀布置，可以对淬火冷却过程中的水量、水压进行自由控制，并且铝带在生产线上连续运行时，均匀布置的淬火喷嘴能够保证铝板淬火冷却速度一致，解决了产品组织性能一致性问题；同时，在该生产线的装置中设置执行加热的加热炉出口与淬火设备进口距离较短，使淬火转移时间满足美国宇航局AMS标准要求，使产品组织性能稳定性得到保证；其次，采用本发明公开的方法及装置中式淬火冷却速度得到控制，使铝带飘曲变小，进而满足产品的技术要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种淬火板卷式淬火生产方法流程图；

图2为本发明实施例公开的一种淬火板卷式淬火生产系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1，为本发明公开的一种淬火板卷式淬火生产方法流程图，主要包括以下步骤：

步骤S101，旋转开卷机，使所述开卷机上的铝卷展开，使其成为铝带。

执行步骤S101之前首先将需要处理的铝卷安装于该开卷机中，然后，在执行旋转，展开该铝卷，使其成为铝带。

步骤S102，利用圆盘剪对所述铝带的边部进行剪裁，使所述铝带达规定的宽度尺寸。

在执行步骤S101展开所述铝卷之后，利用圆盘剪将所述铝带的不良边部剪切掉，即将不符合规定尺寸的边部剪掉，使所述铝带的边部达到产品成品宽度尺寸。

步骤S103，将展开的所述铝卷的尾部与下一个铝卷的头部进行连接。

执行步骤S103，将铝卷首尾相连，能够在执行该生产流程的过程中执行连续生产，即实现铝卷的连续生产。

步骤S104，利用清洗液清除所述铝带表面的杂质。

执行步骤S104中所利用的清洗液为热水或专用清洗油，在执行步骤S104的过程中利用所述热水或专用清洗油清除所述铝带表面的杂质。

需要说明的是，存在于所述铝带表面的杂质多为铝粉和油腻。

步骤S105，加热所述铝带至预设温度，并在预设时间内进行保温。

执行步骤S105时，将所述铝带加热至预设温度，在本发明公开的实施例中该预设温度为一个范围，所述预设温度的范围为495℃～500℃。但是本发明对预设温度的要求并不仅限于此。

同样，在预设时间内进行保温，该预设时间至少为120秒。但是，本发明对预设时间的要求也并不仅限于此，可以根据具体情况进行预先设定。

步骤S106，使用冷却液将所述铝带从预设温度冷却至40℃以下，获取过饱和强化相。

步骤S107，挥发所述铝带表面的水。

在执行步骤S106中，本发明实施例中所使用的冷却液为离子水，但是本发明并不仅限于此。在步骤S106中采用离子水将所述铝带从从495～500℃冷却到40℃以下，得到过饱和强化相；然后，再执行步骤S107利用热风使所述铝带表面的水挥发。

需要说明的是，控制从步骤S105执行完至步骤S106时所需的时间小于24秒，在本发明公开的实施例中，两者执行之间的时间不足10秒，满足美国宇航局AMS标准要求。

步骤S108，采用连续拉伸弯曲矫直机对所述铝带进行矫直，使所述铝带的平直度达到规定平直度，即满足产品的技术要求。

步骤S109，卷曲所述铝带，获得铝卷。

通过执行步骤S109将处理过的铝带重新卷成铝卷，完成0.3mm特薄淬火板卷式淬火生产的过程。

上述步骤S101至步骤S109的执行过程可以依次简述为：开卷、切边、缝合、清洗、加热、淬火、烘干、拉伸矫直和卷取。

通过本发明将上述执行过程，即生产工序基于一条生产线执行，简化了生产线，并采用连续的方式避免人为因素对铝带表面进行破坏，最大限度保护铝带表面质量；其次，在淬火的过程中对淬火冷却过程中的温度进行控制，实际上是对水量、水压进行自由控制，保证铝带淬火冷却速度一致，解决了产品组织性能一致性问题；同时，在从加热至淬火的交替过程中，淬火转移时间不足10秒，满足美国宇航局AMS标准要求，使产品组织性能稳定性得到保证；其次，采用本发明公开的方法使淬火冷却速度得到控制，使铝带飘曲变小，进而满足产品的技术要求。

上述本发明公开的实施例中详细描述了一种淬火板卷式淬火生产方法，对于本发明的方法可采用多种形式的系统实现，因此本发明还公开了一种淬火板卷式淬火生产系统，下面给出具体的实施例进行详细说明。

请参阅附图2，为本发明实施例公开的一种淬火板卷式淬火生产系统，主要包括：开卷机201、圆盘剪202、缝合设备203、清洗设备204、加热炉205、淬火设备206、烘干设备207、拉伸弯曲矫直机208和卷取设备209。

开卷机201，用于展开铝卷。

圆盘剪202，用于对展开的所述铝卷的边部进行剪裁，使所述铝卷达规定的宽度尺寸。

缝合设备203，用于将所述铝卷的尾部与下一个铝卷的头部进行连接，使其形成铝带。

清洗设备204，用于利用清洗液清除所述铝带表面的杂质。

加热炉205，用于加热所述铝带至预设温度，并在预设时间内进行保温。

淬火设备206，用于使用冷却液将所述铝带从预设温度冷却至40℃以下，获取过饱和强化相。

烘干设备207，用于挥发所述铝带表面的水。

拉伸弯曲矫直机208，用于连续对所述铝带进行矫直，使所述铝带的平直度达到规定平直度。

卷取设备209，用于卷曲所述铝带，使其成为铝卷。

上述设备依次设置于一条生产线上，使生产线得到简化，并且在连续执行的过程中避免人为因素对铝带表面进行破坏，最大限度保护铝带表面质量。

需要说明的是，所述淬火设备206上设置有淬火喷嘴(图中未标示)，所述淬火喷嘴沿生产线上的铝带宽度方向均匀布置。

此外，所述加热炉205的出口与淬火设备206的进口距离设置为400mm左右，但是，本发明并不仅限于此，该距离可以是410mm，也可以是390mm。

通过本发明实施例公开的系统，将该系统设置于一条生产线上，并且使淬火喷嘴沿铝带宽度方向均匀布置，在铝带通过淬火设备时，能够使淬火的水量、水压得到自由控制，使铝带在生产线上连续运行时保证铝带的淬火冷却速度一致，解决了产品组织性能一致性问题；同时，由于加热炉205的出口与淬火设备204的进口距离只有400mm左右，该距离在淬火转移时，所需的时间不足10秒，满足美国宇航局AMS标准要求，因此，产品组织性能稳定性能够得到保证。

另外，由于淬火冷却的速度可控，且均匀性好，并且，在铝带延长度方向上受到机列线张力的束缚，使铝带飘曲变小，因此能够实现连续拉伸弯曲矫直，保证铝带平直度满足产品技术要求；同时，基于连续化的生产线，使生产效率提高，并降低了单位产品消耗的能源成本、人力成本和设备运行的成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种淬火板卷式淬火生产方法，其特征在于，包括：

旋转开卷机，使所述开卷机上的铝卷展开，使其形成铝带；

利用圆盘剪对所述铝带的边部进行剪裁，使所述铝带达规定的宽度尺寸；

将展开的所述铝卷的尾部与下一个铝卷的头部进行连接；

利用清洗液清除所述铝带表面的杂质；

加热所述铝带至预设温度，并在预设时间内进行保温；

使用冷却液将所述铝带从预设温度冷却至40℃以下，获取过饱和强化相；

挥发所述铝带表面的水；

采用连续拉伸弯曲矫直机对所述铝带进行矫直，使所述铝带的平直度达到规定平直度；

卷曲所述铝带，获得铝卷。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗液为热水或专用清洗油，利用所述热水或专用清洗油清除所述铝带表面的杂质。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设温度的范围为495℃～500℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设时间至少为120秒。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却液为离子水。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，挥发所述铝带表面的水的过程为：利用热风使所述铝带表面的水挥发。

7.一种淬火板卷式淬火生产系统，其特征在于，包括：

开卷机，用于展开铝卷；

圆盘剪，用于对展开的所述铝卷的边部进行剪裁，使所述铝卷达规定的宽度尺寸；

缝合设备，用于将所述铝卷的尾部与下一个铝卷的头部进行连接，使其形成铝带；

清洗设备，用于利用清洗液清除所述铝带表面的杂质；

加热炉，用于加热所述铝带至预设温度，并在预设时间内进行保温；

淬火设备，用于使用冷却液将所述铝带从预设温度冷却至40℃以下，获取过饱和强化相；

烘干设备，用于挥发所述铝带表面的水；

拉伸弯曲矫直机，用于连续对所述铝带进行矫直，使所述铝带的平直度达到规定平直度；

卷取设备，用于卷曲所述铝带，使其成为铝卷。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述淬火设备上设置有淬火喷嘴，所述淬火喷嘴沿铝带宽度方向均匀布置。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述加热炉的出口与所述淬火设备的进口距离设置为400mm。

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