CN109468557B - 高强度铝合金在线淬火系统及在线淬火工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于铝合金材料加工技术领域，具体涉及一种高强度铝合金在线淬火系统及在线淬火工艺，高强度铝合金在线淬火系统包括预热炉、挤压机、保温炉和淬火装置；预热炉用于对铝合金型材在挤压前预热；保温炉用于对挤压后的铝合金型材进行保温，以保证铝合金型材温度的均匀性。本申请的高强度铝合金在线淬火系统通过在挤压前设置预热炉，在对铝合金型材预热后再进行挤压，能够提高挤压效果。同时在挤压后淬火前，为避免由挤压机热挤压出的铝合金型材本身热量散失到周围环境中，导致铝合金型材整体温度不均匀，本申请还设置保温炉，挤出后的铝合金型材立即进入保温炉内保温，保证了挤出的铝合金型材温度的均匀性，并减少热量的散失，降低了能耗。

Description

高强度铝合金在线淬火系统及在线淬火工艺

技术领域

本发明属于铝合金材料加工技术领域，具体涉及一种高强度铝合金在线淬火系统及在线淬火工艺。

背景技术

高强度铝合金系列中，2XXX系铝合金称为硬铝，7XXX系铝合金称为超硬铝。这两个系列的铝合金由于硬度高、变形抗力大，在将铝合金铸棒热挤压成铝合金型材时，挤压速度很慢，一般都在0.8-3.5米/分钟之间的速度。由于这样慢的速度不能保证挤压出的整根铝合金型材温度一致性，因此是不能实现在线淬火的。目前，大多数采用立式空气炉对铝合金型材进行淬火，其工艺过程是：将铝合金铸棒预热→用挤压机挤压成铝合金型材→冷却铝合金型材→在铝合金型材的端口钻孔后穿铁丝→将铝合金型材挂上吊盘→将铝合金型材放入立式空气炉加热→保温达到淬火温度→将铝合金型材出炉并在冷却液中淬火。

这种工艺存在的问题是：由挤压机热挤压出的铝合金型材本身温度很高(440℃以上)，但这部分热量却未被充分利用，而是自然散失到周围环境中，铝合金型材被冷却至常温，而在后续的淬火步骤前，还需要将常温的铝合金型材放入立式空气炉中重新加热、升温、保温达到所需要的淬火温度，因此这种淬火工艺能耗很高，且挤压出的铝合金型材热量的散失导致其整体温度不均匀，影响后序淬火的效果。

发明内容

基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种高强度铝合金在线淬火系统及在线淬火工艺，以解决现有技术中高强度铝合金淬火能耗大，挤压出的铝合金型材热量的散失导致其整体温度不均匀，影响后序淬火的效果的技术问题。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种高强度铝合金在线淬火系统，包括预热炉、挤压机、保温炉和淬火装置；

所述预热炉用于对铝合金型材在挤压前预热；所述挤压机用于对铝合金型材进行挤压；保温炉用于对挤压后的铝合金型材进行保温，以保证铝合金型材温度的均匀性；所述淬火装置用于对铝合金型材淬火；

所述预热炉为双壁加热式结构，其包括内壁和外壁，所述内壁和外壁之间设置有加热腔，加热介质在加热腔内流动对所述预热炉内的铝合金型材进行预热；

所述保温炉的内壁设置有保温层，且所述保温炉内通有加热气体介质，对所述保温炉内的铝合金进行加热保温。

进一步地，所述淬火装置包括淬火槽和压力水喷射器，所述压力水喷射器位于所述淬火槽上方；所述压力水喷射器与高压水管路相连通，且所述压力水喷射器上设置有多个喷水口。

进一步地，所述的高强度铝合金在线淬火系统还包括高压风冷装置，所述高压风冷装置用于在淬火时对铝合金型材强制风冷。

进一步地，所述的高强度铝合金在线淬火系统还包括干燥装置，所述干燥装置用于对淬火后的铝合金型材进行干燥处理。

进一步地，所述预热炉和所述保温炉内设置有料座，所述料座用于放置铝合金型材。

进一步地，所述料座的材质为高强石墨。

本申请还提供了一种高强度铝合金在线淬火工艺，包括以下步骤：

首先铝合金型材在预热炉内进行预热，待铝合金温度达到150℃-200℃并均匀稳定后，将铝合金型材送入挤压机中进行热挤压，挤压出的铝合金立即进入保温炉内进行保温，同时向所述保温炉内持续通入加热气体介质，待铝合金型材全部进入保温炉内，控制铝合金型材温度均匀稳定在350℃-450℃；之后将铝合金型材送入淬火装置中进行淬火处理。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：

本申请的高强度铝合金在线淬火系统通过在挤压前设置预热炉，在对铝合金型材预热后再进行挤压，能够提高挤压效果。同时在挤压后淬火前，为避免由挤压机热挤压出的铝合金型材本身热量散失到周围环境中，导致铝合金型材整体温度不均匀，本申请还设置保温炉，挤出后的铝合金型材立即进入保温炉内保温，一方面保证了挤出的铝合金型材温度的均匀性，从而保证淬火效果；另一方面能够防止铝合金型材热量的散失，大大降低了能耗。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的高强度铝合金在线淬火系统及在线淬火工艺作进一步详细说明。

本发明的实施例提供了一种高强度铝合金在线淬火系统，包括预热炉、挤压机、保温炉和淬火装置；

所述预热炉用于对铝合金型材在挤压前预热；所述挤压机用于对铝合金型材进行挤压；保温炉用于对挤压后的铝合金型材进行保温，以保证铝合金型材温度的均匀性；所述淬火装置用于对铝合金型材淬火。

具体地，所述预热炉为双壁加热式结构，其包括内壁和外壁，所述内壁和外壁之间设置有加热腔，加热介质在加热腔内流动对所述预热炉内的铝合金型材进行预热。

所述保温炉的内壁设置有保温层，且所述保温炉内通有加热气体介质，对所述保温炉内的铝合金型材进行加热保温。

本申请的高强度铝合金在线淬火系统通过在挤压前设置预热炉，在对铝合金型材预热后再进行挤压，能够提高挤压效果。同时在挤压后淬火前，为避免由挤压机热挤压出的铝合金型材本身热量散失到周围环境中，导致铝合金型材整体温度不均匀，本申请还设置保温炉，挤出后的铝合金型材立即进入保温炉内保温，一方面保证了挤出的铝合金型材温度的均匀性，从而保证淬火效果；另一方面能够防止铝合金型材热量的散失，大大降低了能耗。

在本申请的一个实施例中，优选地，所述淬火装置包括淬火槽和压力水喷射器，所述压力水喷射器位于所述淬火槽上方；所述压力水喷射器与高压水管路相连通，且所述压力水喷射器上设置有多个喷水口。

在该实施例中，本身清的淬火装置在常规的淬火槽上方还设置有压力喷射器，压力水喷射器与高压水管路相连通，引入高压冷却水，高压冷却水从喷水口喷出，对伸出淬火槽的铝合金型材部分进行冷却处理，保证了淬火的效果。

在本申请的一个实施例中，优选地，所述的高强度铝合金在线淬火系统还包括高压风冷装置，所述高压风冷装置用于在淬火时对铝合金强制风冷。

在该实施例中，为增强铝合金的淬火效果，淬火装置还包括高压风冷装置，高压风冷装置一方面用于在淬火空间制造冷却气氛，另一方面在淬火的铝合金进行翻转等情况时，高压风冷装置能够对伸出淬火槽的铝合金型材部分进行冷却处理，保证了淬火的效果。

在本申请的一个实施例中，优选地，所述的高强度铝合金在线淬火系统还包括干燥装置，所述干燥装置用于对淬火后的铝合金进行干燥处理。

在该实施例中，本申请还增设干燥装置，干燥装置用于对淬火的铝合金型材进行干燥处理，具体地，干燥装置可采用风冷的形式，以吹干铝合金型材淬火后表面的水分。

在本申请的一个实施例中，优选地，所述预热炉和所述保温炉内设置有料座，所述料座用于放置铝合金型材。

在该实施例中，在所述预热炉和所述保温炉内还设置有料座，料座位于预热炉和保温炉炉体内的中部，铝合金型材放置于料座上。

优选地，为保证预热炉和保温炉对于铝合金型材加热或保温的均匀性，料座设置为框架式结构，以保证热气氛能够对铝合金型材的各个面进行加热保温。

在本申请的一个实施例中，优选地，所述料座的材质为高强石墨。

在该实施例中，为保证料座对铝合金型材支撑的稳定性，同时保证料座在高温炉体内的稳定性，本申请设置料座的材料为高强石墨，高强石墨强度高、热稳定性好。

本申请的实施例还提供了一种高强度铝合金在线淬火工艺，包括以下步骤：

步骤1）：铝合金型材在预热炉内进行预热，待铝合金温度达到150℃-200℃并均匀稳定；

步骤2）：将铝合金型材送入挤压机中进行热挤压，热挤压400℃-500℃温度挤压出的铝合金立即进入保温炉内进行保温，同时向所述保温炉内持续通入加热气体介质，待铝合金型材全部进入保温炉内，控制铝合金型材温度均匀稳定在350℃-450℃；

步骤3）：之后将铝合金型材送入淬火装置中进行淬火处理。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高强度铝合金在线淬火系统，其特征在于，包括预热炉、挤压机、保温炉和淬火装置；

所述预热炉用于对铝合金型材在挤压前预热；所述挤压机用于对铝合金型材进行挤压；保温炉用于对挤压后的铝合金型材进行保温，以保证铝合金型材温度的均匀性；所述淬火装置用于对铝合金型材淬火；

所述预热炉为双壁加热式结构，其包括内壁和外壁，所述内壁和外壁之间设置有加热腔，加热介质在加热腔内流动对所述预热炉内的铝合金进行预热；

所述保温炉的内壁设置有保温层，且所述保温炉内通有加热气体介质，对所述保温炉内的铝合金进行加热保温；还包括高压风冷装置，所述高压风冷装置用于在淬火时对铝合金型材强制风冷；所述淬火装置包括淬火槽和压力水喷射器，所述压力水喷射器位于所述淬火槽上方；所述压力水喷射器与高压水管路相连通，且所述压力水喷射器上设置有多个喷水口；还包括干燥装置，所述干燥装置用于对淬火后的铝合金型材进行干燥处理；所述预热炉和所述保温炉内设置有料座，所述料座用于放置铝合金型材；所述料座的材质为高强石墨。

2.一种高强度铝合金在线淬火工艺，应用于如权利要求1所述的一种高强度铝合金在线淬火系统，其特征在于，包括以下步骤：

首先铝合金型材在预热炉内进行预热，待铝合金温度达到150℃-200℃并均匀稳定后，将铝合金型材送入挤压机中进行热挤压，挤压出的铝合金立即进入保温炉内进行保温，同时向所述保温炉内持续通入加热气体介质，待铝合金型材全部进入保温炉内，控制铝合金型材温度均匀稳定在350℃-450℃；之后将铝合金型材送入淬火装置中进行淬火处理。