CN110894571A - 一种铝合金长型材辊底式连续固溶热处理设备及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝合金长型材辊底式连续固溶热处理设备及其工艺，所述处理设备包括依次首尾连接的炉前进料辊道、辊底式炉气循环加热炉、保温过渡隧道、多介质分级冷却淬火机、排湿干燥装置和下料辊道，工艺过程包括加热、保温、淬火冷却、排湿干燥和下料步骤，本发明的有益效果为：固溶热处理过程中温度不变，均热时间有保证，使材料合金成分得到充分扩散和均匀化，加强产品的机械性能；多介质分级冷却淬火机降低了铝合金长型材在冷却过程中的扭曲变形，提高生产能力。
Description
技术领域
本发明属于固溶热处理技术领域，尤其是涉及一种适合铝合金长型材的辊底式连续固溶热处理设备及其工艺。
背景技术
传统的固溶热处理工艺一般采用“挤压余热在线固溶热处理工艺”、“井式加热炉+淬火槽固溶工艺”，以及“箱式加热炉+淬火槽固溶工艺”，“挤压余热在线固溶热处理工艺”存在始淬温度不可控，无均温过程、产品机械性能忽高忽低的弊端；“井式加热炉+淬火槽固溶工艺”和“箱式加热炉+淬火槽固溶工艺”间歇性工作，存在生产能力低下、劳动强度大、热处理工艺环境周期性变化、产品质量不稳定的问题，为此我们需要一款新型的适合铝合金长型材的辊底式连续固溶热处理设备及其工艺。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种铝合金长型材的辊底式连续固溶热处理设备及其工艺，能够控制温度和时间、生产效率高、产品性能质量高、综合投资少。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种铝合金长型材辊底式连续固溶热处理设备，其特征在于：包括依次排列的炉前进料辊道、辊底式炉气循环加热炉、保温过渡隧道、多介质分级冷却淬火机、排湿干燥装置、下料辊道以及用于传送型材的传送辊道。
进一步地，所述保温过渡隧道包括壳体，所述壳体内壁设有隔热材料，所述壳体外部设有电机和链轮链条，所述电机通过所述链轮链条驱动所述传送辊道运动。
进一步地，所述排湿干燥装置包括支架和设于所述支架底部的辊底式传输机构，所述支架顶端和底端均匀设有若干轴流风扇，所述支架内还设有可相对所述型材做上下运动的升降机构，所述升降机构上设有若干喷风装置。
进一步地，所述下料辊道包括热处理生产线末端的传输辊道和设于所述传输辊道侧面的卸料台，还包括输送机构，所述输送机构由一驱动机构控制，在所述传输辊道和所述卸料台之间做升降和/或横移往复运动。
一种铝合金长型材辊底式连续固溶热处理设备的工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)铝合金长型材进入辊底式炉气循环加热炉内进行加热，加热温度为450～550C，加热时间为2～4小时；
(2)加热完成后，型材被传送辊道带动经过保温过渡隧道，保温过渡隧道的保温温度为450～550C；
(3)型材经过保温过渡隧道后，经传送辊道带动，进入多介质分级冷却淬火机内进行淬火冷却，淬火冷却速率为100～400℃/min，淬火风压5～15kPa,淬火水压0.4～0.8MPa，淬火水温为30～60℃，所述型材通过淬火机的速度为5～100m/min；
(4)型材经过淬火冷却后，被传送辊道送入排湿干燥装置中去除内外表面残留的水分，吹水风压：10～15kPa，风干风压：200～500Pa，干燥时间：1～3min；
(5)型材经过排湿干燥后被传送至传输辊道，型材被输送机构横移至卸料台，传输辊道腾空等待。
进一步地，所述型材放置在防蹭料盘上进入所述处理设备中。
本发明具有的优点和积极效果是：
(1)保温过渡隧道的设置，避免了多介质分级冷却淬火机与辊底式炉气循环加热炉之间距离过近，减少多介质分级冷却淬火机对辊底式炉气循环加热炉的温度影响，也避免了型材进入多介质分级冷却淬火机之前的降温，有效保证了固溶淬火工艺的实现；
(2)多介质分级冷却淬火机可根据型材截面特征混合或叠加使用不同形态淬火介质(液体、气体或气体+液体)，大为降低了铝合金长型材在加热过程中因温升不均、在淬火过程中因冷速不均而导致严重扭曲变形；
(3)排湿干燥装置可将型材表面的水吹干，并且升降机构可自动上下移动调节喷风装置与型材之间的距离，提高了除湿效率，减少喷风装置与型材之间发生碰撞损坏喷风装置，节约了成本。
(4)输送机构经横移往复运动使下料辊道保持连续工作，提高生产能力，提高劳动强度；
附图说明
图1是本发明实施例的整体结构示意图
图2是本发明实施例的排湿干燥装置示意图
图3是本发明实施例的带自动横移机构的下料辊道整体示意图
图4是本发明实施例的带自动横移机构的下料辊道结构示意图
图中：1、炉前进料辊道2、辊底式炉气循环加热炉3、多介质分级冷却淬火机4、排湿干燥装置5、下料辊道6、升降机构7、喷风装置8、轴流风扇9、输送机构10、固定梁组11、传输辊道12、保温过渡隧道13、卸料台14、驱动机构
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：一种铝合金长型材辊底式连续固溶热处理设备，包括依次连接的炉前进料辊道1、辊底式炉气循环加热炉2、保温过渡隧道12、多介质分级冷却淬火机3、排湿干燥装置4和下料辊道5，还包括传送型材的传送辊道。
上述保温过渡隧道12包括壳体，壳体内壁设有隔热材料，壳体外侧设有电机，电机通过驱动链轮链条驱动传送辊道运动。保温过渡隧道12的设置，既避免了多介质分级冷却淬火机3对辊底式炉气循环加热炉2内的温度影响，又避免了型材进入多介质分级冷却淬火机3之前的降温，有效保证了固溶淬火工艺的实现。
上述排湿干燥装置4包括支架和设于支架底部的辊底式传输机构，支架顶端和底端均匀设有若干轴流风扇8，支架内还设有相对型材做上下移动的升降机构6，升降机构6上设有若干喷风装置7，升降机构6根据型材高度调节喷风装置7与型材之间的距离。喷风装置7设于排湿干燥装置4内靠近多介质分级冷却淬火机3的前排位置，轴流风扇8设于排湿干燥装置4内远离多介质分级冷却淬火机3的后排位置，型材通过排湿干燥装置4时，首先通过喷风装置7将型材上表面残留的积水吹走，然后由均匀分布的多台轴流风扇8分别从型材上下表面将附着的水吹干，排湿干燥装置4为独立单体设备，外壳结构与地面相连，其辊底式传输机构的辊面标高保持与前后设备一致，生产时与相邻各段传输速度保持一致。
上述下料辊道5包括传输辊道11、固定梁组10和输送机构9，固定梁组10为下料辊道5的整体钢结构，输送机构9由一驱动机构14控制升降和/或横移往复运动。下料辊道5有两个料位(热处理生产线末端的传输辊道11及其侧面的卸料台13)，型材被输送到达传输辊道11后，输送机构9升起，将型材托起以脱离传输辊道11，然后保持高位横向移动至侧面的卸料台13上方，之后输送机构9下降，将型材放置在卸料台13上，最后输送机构9从低位横向移动回到传输辊道11下方。
一种铝合金长型材辊底式连续固溶热处理设备的工艺，包括如下步骤：
(1)加热：铝合金长型材装载在防蹭料盘上进入辊底式炉气循环进行加热，防蹭料盘连续或节拍前行(防蹭料盘在一个物料台固定加热一段时间，再移动一段距离到下一个物料台固定加热)并完成加热过程，加热温度为450～550C，保温时间2～4小时；
(2)保温:加热完成后，型材被传送辊道带动经过保温过渡隧道，保温过渡隧道的保温温度为450～550C；
(3)淬火冷却：型材经过保温过渡隧道后，经传送辊道带动，进入多介质分级冷却淬火机内进行淬火冷却，淬火冷却速率为100～400℃/min，淬火风压5～15kPa,淬火水压0.4～0.8MPa，淬火水温为30～60℃，所述型材通过淬火机的速度为5～100m/min；
(4)排湿：型材经过淬火冷却后，被传送辊道送入排湿干燥装置中去除内外表面残留的水分，吹水风压：10～15kPa，风干风压：200～500Pa，干燥时间：1～3min；
(5)下料：型材经过排湿干燥后被传送至传输辊道，型材被输送机构横移至卸料台，传输辊道腾空等待。
本发明实施例中，防蹭料盘由耐温550℃以上的耐热合金制成，承载面上包敷有耐温550℃以上并抗风/水冲刷的防划蹭软垫层，防蹭料盘采用轻型化设计，既保证重复使用的强度，又尽可能减少重量以及降热处理过程中的能源介质的消耗。
下面本发明对实施例作进一步描述：
实施例一：4.2系列规格的铝型材完成加热和保温过程后，在淬火冷却时淬火温度为495～520C；淬火风压为10～15kPa；水压为0.4～0.5MPa，然后完成排湿干燥和下料过程。
实施例二：6系列规格的铝型材完成加热和保温过程后，在淬火冷却时淬火温度为515～530C；淬火风压为10～15kPa；水压为0.4～0.5MPa，然后完成排湿干燥和下料过程。
实施例三：7系列规格的铝型材完成加热和保温过程后，在淬火冷却时淬火温度为460～485C；淬火风压为10～15kPa；水压为0.4～0.5MPa，然后完成排湿干燥和下料过程。
本发明具有的优点和积极效果是：
(1)保温过渡隧道的设置，避免了多介质分级冷却淬火机与辊底式炉气循环加热炉之间距离过近，减少多介质分级冷却淬火机对辊底式炉气循环加热炉的温度影响，也避免了型材进入多介质分级冷却淬火机之前的降温，有效保证了固溶淬火工艺的实现；
(2)多介质分级冷却淬火机可根据型材截面特征混合或叠加使用不同形态淬火介质(液体、气体或气体+液体)，大为降低了铝合金长型材在加热过程中因温升不均、在淬火过程中因冷速不均而导致严重扭曲变形；
(3)排湿干燥装置可将型材表面的水吹干，并且升降机构可自动上下移动调节喷风装置与型材之间的距离，提高了除湿效率，减少喷风装置与型材之间发生碰撞损坏喷风装置，节约了成本。
(4)输送机构经横移往复运动使下料辊道保持连续工作，提高生产能力，提高劳动强度；
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种铝合金长型材辊底式连续固溶热处理设备，其特征在于：包括依次排列的炉前进料辊道、辊底式炉气循环加热炉、保温过渡隧道、多介质分级冷却淬火机、排湿干燥装置、下料辊道以及用于传送型材的传送辊道。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金长型材辊底式连续固溶热处理设备，其特征在于：所述保温过渡隧道包括壳体，所述壳体内壁设有隔热材料，所述壳体外部设有电机和链轮链条，所述电机通过所述链轮链条驱动所述传送辊道运动。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金长型材辊底式连续固溶热处理设备，其特征在于：所述排湿干燥装置包括支架和设于所述支架底部的辊底式传输机构，所述支架顶端和底端均匀设有若干轴流风扇，所述支架内还设有可相对所述型材做上下运动的升降机构，所述升降机构上设有若干喷风装置。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金长型材辊底式连续固溶热处理设备，其特征在于：所述下料辊道包括热处理生产线末端的传输辊道和设于所述传输辊道侧面的卸料台，还包括输送机构，所述输送机构由一驱动机构控制，在所述传输辊道和所述卸料台之间做升降和/或横移往复运动。
5.一种铝合金长型材辊底式连续固溶热处理设备的工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)铝合金长型材进入辊底式炉气循环加热炉内进行加热，加热温度为450～550C，加热时间为2～4小时；
(2)加热完成后，型材被传送辊道带动经过保温过渡隧道，保温过渡隧道的保温温度为450～550C；
(3)型材经过保温过渡隧道后，经传送辊道带动，进入多介质分级冷却淬火机内进行淬火冷却，淬火冷却速率为100～400℃/min，淬火风压5～15kPa,淬火水压0.4～0.8MPa，淬火水温为30～60℃，所述型材通过淬火机的速度为5～100m/min；
(4)型材经过淬火冷却后，被传送辊道送入排湿干燥装置中去除内外表面残留的水分，吹水风压：10～15kPa，风干风压：200～500Pa，干燥时间：1～3min；
(5)型材经过排湿干燥后被传送至传输辊道，型材被输送机构横移至卸料台，传输辊道腾空等待。
6.根据权利要求5所述的一种铝合金长型材辊底式连续固溶热处理设备的工艺，其特征在于：所述型材放置在防蹭料盘上进入所述处理设备中。
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