CN111424141A - 一种用于铝合金型材辊底炉热处理的料筐 - Google Patents
一种用于铝合金型材辊底炉热处理的料筐 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于铝合金型材辊底炉热处理的料筐，包括若干个分体框。所述分体框包括上下两层桁架结构，第一层桁架结构包括两条平行且等长的不锈钢方通及多个无缝钢管；第二层桁架结构包括不锈钢方通及多个不锈钢圆棒，所述不锈钢钢板与不锈钢方通垂直；所述无缝钢管和不锈钢圆棒上下错开，组成若干X形。本发明的有益效果是：分体框整体采用桁架结构，中间部分形成三角结构，稳定性较好，可根据实际生产过程中的铝合金型材的长度自由拼装分体框的数量，有效降低了快速冷却过程中整体的热应力，减少变形；另外铝合金型材和不锈钢圆棒为线接触，不锈钢圆棒对淬火水的阻挡作用较小。
Description
技术领域
本发明属于铝合金热处理加工技术领域，具体涉及一种用于铝合金型材辊底炉热处理生产的料筐。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。航空航天、高性能汽车、高速列车用型材是铝合金材料中的高端高精产品，近年来随着航空航天工业、汽车行业、交通运输、高铁等的高速增长，我国高端高精铝合金型材的发展有着巨大的潜力。
铝型材的固溶、淬火是热处理工艺的重要环节，对提高材料的性能具有重大意义。铝型材横截面具有多样性特点，在辊道上的稳定运行存在问题，因此需将型材固定在料筐上进行固溶、淬火。然而，热处理过程中，因热应力及组织应力共同作用导致料筐热变形，料筐的热变形问题一直影响着铝型材热处理工序的顺利进行。因此迫切需要设计制作一种持久耐用、便于操作的料筐装置，保证铝合金型材热处理过程的顺利进行。
现有技术的料筐大多针对立式淬火机进行设计，而立式淬火机进行热处理的工件大多外形尺寸较小，大部分为机械加工零件等。辊底式固溶淬火炉(以下简称辊底炉)可对板型材、带材等较长尺寸的型材进行热处理，然而现有技术中并没有专门针对辊底式淬火机加工的较长尺寸的铝合金型材设计专门的料筐。
即便将目前适用于立式淬火机的料筐尺寸进行改进，也难以适用于板型材、带材等较长尺寸的铝合金型材，且仍然存在料筐易变形进而影响铝合金型材热处理结果的问题。例如目前存在的一种用于铝合金热处理的棱形淬火料筐，通过炉子的提升机构将料筐吊运至炉膛内，完成固溶后，再通过升降机构将料筐浸入冷却池快速冷却，使铝合金得到过饱和固溶体，达到淬火效果。由于此料筐的结构限制，无法直接改变尺寸将其用于辊底炉热处理生产。
因此，急需一种能够适用于板型材、带材等较长尺寸的铝合金型材辊底炉的固溶、淬火生产的料筐。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术中，没有专门适用于辊底炉热处理的料筐以及热处理过程中因热应力及组织应力共同作用导致料筐的热变形的问题，本发明提供一种用于铝合金型材热处理生产的料筐。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供一种用于铝合金型材辊底炉热处理的料筐，其中，料筐包括至少一个分体框；
分体框包括两层桁架结构，第一层桁架结构位于底层，第二层桁架结构位于第一层桁架结构的上方；
第一层桁架结构包括两条平行且等长的不锈钢方通和多个无缝钢管，多个无缝钢管首尾相邻呈三角波形，两条所述不锈钢方通的内侧面分别与呈三角波形的多个无缝钢管的波峰和波谷焊接；
第二层桁架结构包括两条平行且等长的不锈钢钢板和多个不锈钢圆棒，两条不锈钢钢板位于两条不锈钢方通上方并与两条不锈钢方通一一对应地焊接，多个不锈钢圆棒首尾相邻呈三角波形，两条不锈钢钢板的内侧面分别与呈三角波形的多个不锈钢圆棒的波峰和波谷焊接；
不锈钢钢板垂直于不锈钢方通；
无缝钢管和不锈钢圆棒上下错开，多个无缝钢管和多个不锈钢圆棒组成若干X形。
优选地，无缝钢管和所述不锈钢圆棒之间由不锈钢圆柱焊接在一起。
优选地，两条不锈钢钢板上一一对应地焊接等长的两个附加不锈钢方通。
优选地，不锈钢方通、不锈钢钢板、附加不锈钢方通的端部截面处与连接板焊接，连接板上开多个螺栓孔，用于分体框之间的螺栓连接。
优选地，附加不锈钢方通与不锈钢方通通过等间距的多个筋焊接在一起。
优选地，不锈钢方通与附加不锈钢方通的端部的外侧面开方形槽，便于高强螺栓将各个分体框连接起来。
优选地，不锈钢钢板上开有成对的椭圆形吊装孔，用于连接吊带，吊带用于将料筐吊进和吊出辊底炉淬火机的辊道。
优选地，所有不锈钢圆棒的中心轴线在同一水平面上。
优选地，两个不锈钢方通的两个端部分别通过一个横向不锈钢方通连接两个不锈钢方通与两个横向不锈钢方通组成封闭的长方体框架。
优选地，不锈钢方通、附加不锈钢方通、无缝钢管、不锈钢圆棒以及不锈钢钢板的材质为耐热不锈钢。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明的分体框整体采用桁架结构，中间部分形成三角结构，稳定性较好；且可根据实际生产过程中的铝合金型材的长度自由拼装分体框的数量，有效降低了快速冷却过程中整体的热应力，减少料筐的变形，另一方面，也使得生产操作灵活，适用范围也更广。另外在淬火和冷却过程中，铝合金型材与料筐的接触面仅包括不锈钢圆棒，铝合金型材和不锈钢圆棒为线接触，淬火时不锈钢圆棒对淬火水的阻挡作用较小，使得铝合金型材的淬火过程较为均匀。
附图说明
图1为本发明中单独分体框的主视图；
图2为本发明中单独分体框的俯视结构图；
图3为本发明中两个分体框组合拼接后的轴测图；
图4为图1的局部放大图。
【附图标记说明】
1：吊装孔；2无缝钢管；3不锈钢圆棒；4不锈钢板；51：不锈钢方通；52：附加不锈钢方通；6横向不锈钢圆棒；7横向不锈钢方通；8连接板；9筋板；10不锈钢圆柱。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
参照图1至图4，本实施例提供一种用于铝合金型材辊底炉热处理的料筐，该料筐包括至少一个分体框。
其中，分体框包括两层桁架结构，第一层桁架结构位于底层，第二层桁架结构位于第一层桁架结构的上方。
如图1和图4所示，所述第一层桁架结构包括两条不锈钢方通51和多个无缝钢管2。两条不锈钢方通51平行间隔开且等长。两个不锈钢方通51的两个端部分别通过一个横向不锈钢方通7连接，两个不锈钢方通 51与两个横向不锈钢方通7组成封闭的长方体框架，封闭的框体更有利于料筐整体的结构稳定。所有无缝钢管2首尾相邻呈三角波形，两条不锈钢方通51的内侧面分别与呈三角波形的所有无缝钢管2的波峰和波谷焊接，即无缝钢管2的两端均与不锈钢方通51焊接，由此，所有无缝钢管2将两条不锈钢方通51之间的区域分割成多个等腰三角。当然，将相邻两个无缝钢管2的首尾先焊接在一起再与不锈钢方通51焊接，也在本发明的保护范围内。
第二层桁架结构包括两条不锈钢钢板4和多个不锈钢圆棒3，两条不锈钢钢板4平行且等长，两条不锈钢钢板4一一对应地位于两条不锈钢方通51上方并且不锈钢钢板4垂直于不锈钢方通51，两条不锈钢钢板4 与两条不锈钢方通51的顶面一一对应的焊接，并且两条不锈钢钢板4的内侧面与所对应的不锈钢方通51的内侧面平齐。所有不锈钢圆棒3的中心轴线在同一水平面上。所有不锈钢圆棒3首尾相邻呈三角波形，两条不锈钢钢板4的内侧面分别与呈三角波形的多个不锈钢圆棒3的波峰和波谷焊接，即不锈钢圆棒3的两端与不锈钢钢板4焊接。由此，多个不锈钢圆棒3将两条不锈钢钢板4之间的区域分割成多个等腰三角。当然，将相邻两个不锈钢圆棒3的首尾先焊接在一起再与不锈钢钢板4焊接，也在本发明的保护范围内；不锈钢钢板4的底端与不锈钢方通51的内侧面焊接的实例也在本发明的保护范围内。
本实施例的上下两层桁架结构，通过将中间部分设计成三角结构，保证分体框具有较好的稳定性。
进一步，无缝钢管2和不锈钢圆棒3上下错开，一个无缝钢管2和一个不锈钢圆棒3从俯视看组成X形(由此多个无缝钢管2和多个不锈钢圆棒3组成了若干个X形)，并且不锈钢圆棒3是位于无缝钢管2的上方。一方面，X形的布置更加增加了稳定性，另一方面，在淬火和冷却过程中，铝合金型材与料筐的接触面仅包括不锈钢圆棒，铝合金型材和不锈钢圆棒为线接触，淬火时不锈钢圆棒对淬火水的阻挡作用较小，使得铝合金型材的淬火过程较为均匀。
优选地，无缝钢管2和不锈钢圆棒3之间由不锈钢圆柱10焊接在一起(即不锈钢圆柱10的底端与无缝钢管2连接，不锈钢圆柱10的顶端与不锈钢圆棒3连接)，进一步提高了料框的稳定性。
进一步，在本实施例中，两条不锈钢钢板4上一一对应地焊接等长的两个附加不锈钢方通52，附加不锈钢方通52与不锈钢方通51通过等间距的多个筋板9焊接在一起，进一步保证了分体框结构的稳定性。优选的，筋板9位于不锈钢钢板4的外侧，并同时与不锈钢钢板4焊接，提高分体框结构的稳定性。优选地，附加不锈钢方通52和不锈钢方通51 的长度相同且上下对齐。其中，不锈钢钢板4的顶端可与附加不锈钢方通52的底面焊接，也可以与附加不锈钢方通52的内侧面焊接。
优选的，不锈钢方通51、附加不锈钢方通52、无缝钢管2、不锈钢圆棒3以及不锈钢钢板4的材质为耐热不锈钢，如0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、 0Cr23Ni13等。本实施例的料筐材质采用耐热不锈钢，抗热变形性较好。
进一步，本实施例中，不锈钢方通51、不锈钢钢板4、附加不锈钢方通52的端部截面处与连接板8焊接，连接板8的材质也是不锈钢钢板。连接板8上开多个螺栓孔，用于两个相邻分体框之间的螺栓连接。
由于本实施例的料筐专用于板型材、带材等较长尺寸的铝合金型材辊底炉的固溶、淬火生产，因此，可以根据实际生产过程中的铝合金型材的长度，自由选择分体框的数量，然后将所述单个的分体框通过螺栓孔采用高强螺栓连接。相比直接将料筐设计为与铝合金型材长度相匹配的单个框体，采用多个分体框拼接、高强螺栓进行连接的方式能够有效降低快速冷却过程中料筐整体的热应力，进一步减少料筐整体的的变形。
不锈钢方通51的端部与附加不锈钢方通52的端部的外侧面开方形槽，便于为操作者提供空间，通过螺栓孔紧固高强螺栓，将若干个分体框连接起来。
不锈钢钢板4上各开有成对的椭圆形吊装孔，用于连接吊带，吊带用于将料筐吊进辊道，进行热处理，以及完成热处理后将料筐和铝合金型材吊出辊底炉淬火机的辊道。
进一步地，在每个分体框中，横向不锈钢方通7的上方，两条不锈钢钢板4之间焊接一根横向不锈钢圆棒6。不锈钢圆棒6与横向不锈钢方通7平行，且横向不锈钢圆棒6仅焊接在分体框的一端。在通过高强螺栓将若干个分体框拼接为整体的料筐时，需要注意的是，保证焊接有横向不锈钢圆棒6的一端成为拼接后整体料筐的两端。保证焊接有横向不锈钢圆棒6的一端成为拼接后整体料筐的两端的意义在于，当较长的铝合金型材固定在料筐上，铝合金型材的两端接触的是与不锈钢圆棒3位于同一平面的横向不锈钢圆棒6，在加热过程中型材两端始终有支撑，不至于受热后下垂。
本实施例在对铝合金型材进行热处理前，将铝合金型材以一定的间隙摆放在不锈钢圆棒3上，在料筐的头部、中部、尾部分别将宽度略小于铝合金型材宽度的固定装置放在铝合金型材上部，用铁丝将固定装置固定在不锈钢圆棒3或者横向不锈钢圆棒6上，用吊带穿过吊装孔1将料筐放至辊底炉的辊道上，固溶淬火后，再用吊带用于将料筐吊下辊道，完成热处理。
综上，本实施例的分体框整体采用桁架结构，中间部分形成三角结构，稳定性较好；本实施例还可以根据实际生产过程中的铝合金型材的长度自由拼装分体框的数量，通过高强螺栓连接各个分体框，相比直接将料筐设计为与铝合金型材长度相匹配的单个框体，采用多个分体框拼接、高强螺栓进行连接的方式有效降低了快速冷却过程中整体的热应力，减少料筐的变形，另一方面，也使得生产操作灵活，适用范围也更广。另外在淬火和冷却过程中，铝合金型材与料筐的接触面仅包括不锈钢圆棒，铝合金型材和不锈钢圆棒为线接触，淬火时不锈钢圆棒对淬火水的阻挡作用较小，使得铝合金型材的淬火过程较为均匀。本实施例中的不锈钢方通51、附加不锈钢方通52、横向不锈钢方通7、无缝钢管2、不锈钢圆棒3、不锈钢钢板4、横向不锈钢圆棒6以及连接板8的材质均选用耐热不锈钢，抗热变形性较好。
以上实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定，本领域技术人员在权利要求的范围内做出各种变形或修改，均属于本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种用于铝合金型材辊底炉热处理的料筐，其特征在于，所述料筐包括至少一个分体框；
所述分体框包括两层桁架结构，第一层桁架结构位于底层，第二层桁架结构位于所述第一层桁架结构的上方；
所述第一层桁架结构包括两条平行且等长的不锈钢方通(51)和多个无缝钢管(2)，所述多个无缝钢管(2)首尾相邻呈三角波形，两条所述不锈钢方通(51)的内侧面分别与呈三角波形的多个无缝钢管(2)的波峰和波谷焊接；
所述第二层桁架结构包括两条平行且等长的不锈钢钢板(4)和多个不锈钢圆棒(3)，两条不锈钢钢板(4)位于两条不锈钢方通(51)上方并与两条不锈钢方通(51)一一对应地焊接，所述多个不锈钢圆棒(3)首尾相邻呈三角波形，两条所述不锈钢钢板(4)的内侧面分别与呈三角波形的多个不锈钢圆棒(3)的波峰和波谷焊接；
所述不锈钢钢板(4)垂直于所述不锈钢方通(51)；
所述无缝钢管(2)和不锈钢圆棒(3)上下错开，所述多个无缝钢管(2)和所述多个不锈钢圆棒(3)组成若干X形；
在两个所述不锈钢钢板(4)的一端之间焊接一根横向不锈钢圆棒(6)，且所述横向不锈钢圆棒(6)与两个所述不锈钢钢板(4)垂直。
2.如权利要求1所述的料筐，其特征在于，所述无缝钢管(2)和所述不锈钢圆棒(3)之间由不锈钢圆柱(10)焊接在一起。
3.如权利要求1所述的料筐，其特征在于，两条所述不锈钢钢板(4)上一一对应地焊接等长的两个附加不锈钢方通(52)。
4.如权利要求3所述的料筐，其特征在于，所述不锈钢方通(51)、所述不锈钢钢板(4)、所述附加不锈钢方通(52)的端部截面处与连接板(8)焊接，所述连接板(8)上开多个螺栓孔，用于分体框之间的螺栓连接。
5.如权利要求3所述的料筐，其特征在于，所述附加不锈钢方通(52)与所述不锈钢方通(51)通过等间距的多个筋板(9)焊接在一起。
6.如权利要求3所述的料筐，其特征在于，所述不锈钢方通(51)与所述附加不锈钢方通(52)的端部的外侧面开方形槽，便于高强螺栓将各个分体框连接起来。
7.如权利要求3所述的料筐，其特征在于，所述不锈钢方通(51)、所述附加不锈钢方通(52)、所述无缝钢管(2)、所述不锈钢圆棒(3)以及所述不锈钢钢板(4)的材质为耐热不锈钢。
8.如权利要求1所述的料筐，其特征在于，所述不锈钢钢板(4)上开有成对的椭圆形吊装孔，用于连接吊带，吊带用于将料筐吊进和吊出辊底炉淬火机的辊道。
9.如权利要求1所述的料筐，其特征在于，所有所述不锈钢圆棒(3)的中心轴线在同一水平面上。
10.如权利要求1所述的料筐，其特征在于，两个所述不锈钢方通(51)的两个端部分别通过一个横向不锈钢方通(7)连接，所述两个不锈钢方通(51)与两个横向不锈钢方通(7)组成封闭的长方体框架。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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