CN114293041A - 一种高品质铝合金工业型材的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高品质铝合金工业型材的加工工艺，涉及铝合金生产领域。该铝合金工业型材的加工工艺，将铝块、镁块、铜粉、硅粉和锰粉置于真空熔炼炉中，温度控制为750℃，熔炼炉的中物料为熔融状态后，保温2～3小时，熔炼炉中的物料转移至均质机，均质机对铝合金的熔融体进行挤压以及冲击，时间为3～5小时，接着进行浇铸获得铝棒，待铝棒冷却至400～500℃，转移至挤压成型机中，获得铝合金型材，铝合金型材从挤压成型机送出时，淬火装置对铝合金型材的表面喷淋液体，淬火后的铝合金型材使用矫直装置固定，并转移时效室，利用铝合金型材的余温实现时效处理。通过喷淋淬火，在利于余热时效处理，降低生产耗能。

Description

一种高品质铝合金工业型材的加工工艺

技术领域

本发明涉及铝合金生产技术领域，具体为一种高品质铝合金工业型材的加工工艺。

背景技术

以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外，由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。

铝合金型材生产中，被挤压成型后，铝合金型材通常需要淬火处理，提高边开你的硬度，接着进行人工时效处理，可以降低铝合金型材中的应力和提高硬度。但是传统合金型材生产的工艺中，是将合金型材直接将铝合金型材浸泡淬火，使得合金型材中的热量快速流失，而进行人工时效处理，有对合金型材进行加热，故在生产中，存在能耗严重的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高品质铝合金工业型材的加工工艺，解决了现有铝合金型材生产耗能大的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高品质铝合金工业型材的加工工艺，包括以下步骤：

步骤一：将铝块、镁块、铜粉、硅粉和锰粉置于真空熔炼炉中，温度控制为750℃，熔炼炉的中物料为熔融状态后，保温2～3小时；

步骤二：熔炼炉中的物料转移至均质机，均质机对铝合金的熔融体进行挤压以及冲击，时间为3～5小时，接着进行浇铸获得铝棒；

步骤三：待铝棒冷却至400～500℃，转移至挤压成型机中，成型温度控制在450±5℃，获得铝合金型材；

步骤四：铝合金型材从挤压成型机送出时，经过淬火装置，淬火装置对铝合金型材的表面喷淋液体；

步骤五：淬火后的铝合金型材使用矫直装置固定，并转移时效室，利用铝合金型材的余温实现时效处理。

优选的，所述铜粉、硅粉和锰粉需要经过500目的筛网筛分。

优选的，所述淬火装置包括水槽，所述水槽的上方设置有环形管，所述环形管的内侧固定连接有若干喷嘴，且喷嘴倾斜设置，所述铝型材穿过环形管。

优选的，所述水槽的内部设置有水泵，所述水泵的上端固定连接有水管，所述水管的另一端和环形管固定连接。

优选的，所述矫直装置包括第一抱合件和第二抱合件，所述第一抱合件的一端和第二抱合件的一端转动连接，所述第一抱合件和第二抱合件上均贯穿设置有直杆。

优选的，所述时效室的两侧下部设置有进风口，所述时效室的上端中部设置有出风口。

优选的，所述时效室的正面中部设置有进口，所述时效室的背面两侧均设有出口。

优选的，所述时效室的内部设置有第一输送带和第二输送带，所述第一输送带和第二输送带均设置有两道，两道所述第二输送带并排设置，两道所述第一输送带位于两道第二输送带的两侧。

(三)有益效果

本发明提供了一种高品质铝合金工业型材的加工工艺。具备以下有益效果：

1、本发明，将高熔点的元素以粉状的形式熔炼，提高其溶解的速度，降低熔融温度和保温时间，有利于降低能耗。

2、本发明，采用喷淋淬火的方式，尽可能保留热量，并利于热量进行时效处理，有利于降低能耗，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的生产装置示意图；

图2为本发明的淬火装置剖视示意图；

图3为本发明的矫直装置截面示意图；

图4为本发明的时效室侧面示意图；

图5为本发明的时效室俯视剖视示意图。

其中，1、挤压成型机；2、淬火装置；3、切断装置；4、矫直装置；5、时效室；21、水槽；22、水泵；23、水管；24、环形管；25、喷嘴；41、第一抱合件；42、第二抱合件；43、直杆；51、进风口；52、出风口；53、第一输送带；54、第二输送带；55、进口；56、出口。

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。

实施例：

如图1-5所示，本发明实施例提供一种高品质铝合金工业型材的加工工艺，包括以下步骤：

步骤一：将铝块、镁块、铜粉、硅粉和锰粉置于真空熔炼炉中，减少氧化，充分使用物料，也可以采用惰性气体隔离空气，铜粉、硅粉和锰粉需要经过500目的筛网筛分，镁、铜、硅和锰的加入，用于改善铝合金的性能，但是铜、硅和锰的熔点均为1000℃以上，采用粉状的铜、硅和锰，可以促进在铝液的溶解速度，减少保温的时间，提高生产速度，温度控制为750℃，熔炼炉的中物料为熔融状态后，保温2～3小时，保证铜、硅和锰的溶解；

步骤二：熔炼炉中的物料转移至均质机，均质机对铝合金的熔融体进行挤压以及冲击，时间为3～5小时，实现铜、硅和锰在铝合金溶液中均匀分布，接着进行浇铸获得铝棒；

步骤三：待铝棒冷却至400～500℃，转移至挤压成型机1中，成型温度控制在450±5℃，获得铝合金型材，根据成型模具，获得不同规格的铝合金型材；

步骤四：铝合金型材从挤压成型机1送出时，经过淬火装置2，淬火装置2对铝合金型材的表面喷淋液体，提高铝合金型材表面的硬度，采用喷淋的方式，相较于浸泡的方式，可减少淬火液体的使用量，同时铝合金型材热量的损失少，基本上仅将铝合金型材的表面热量带走，以及淬火装置2中的淬火液体升温速度慢；

步骤五：淬火后的铝合金型材使用矫直装置4固定，由于铝合金型材在挤压成型和淬火过程中，积累的应力，应力的释放，会导致铝合金型材发生形变，故采用矫直装置4进行固定，应力的释放降低铝合金型材的形变量，并转移时效室5，利用铝合金型材的余温实现时效处理，时效处理，指金属或合金工件(如低碳钢等)经固溶处理，从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后，在较高的温度或室温放置保持其形状、尺寸，性能随时间而变化的热处理工艺，时效处理分为自然时效和人工时效。自然时效是将工件长时间置于室温下，二人工时效是将工作在指定温度下长时间放置。相较于自然时效，人工时效的时间更短。但是需要加热，消耗更多的能源。此处采用喷淋淬火的方式，铝合金型材中的热量尽可能减少，并利用该热量进行时效处理，有利于降低能耗，从而降低生产成本。

淬火装置2包括水槽21，用于盛放淬火液体，水槽21的上方设置有环形管24，环形管24的内侧固定连接有若干喷嘴25，且喷嘴25倾斜设置，铝型材穿过环形管24，喷嘴25向铝合金型材表面喷水，水槽21的内部设置有水泵22，水泵22的上端固定连接有水管23，水管23的另一端和环形管24固定连接，水泵22工作，将水槽21中的淬火液体通过水管23泵入环形管24中，并从喷嘴25送出，该喷淋淬火的方式，相较于浸泡淬火的方式，减少了淬火液体的用量，同时装置的体积更小，减少空间的占用。

矫直装置4包括第一抱合件41和第二抱合件42，第一抱合件41和第二抱合件42的内侧结构可以根据铝合金型材的类型制定，第一抱合件41的一端和第二抱合件42的一端转动连接，第一抱合件41和第二抱合件42上均贯穿设置有直杆43，直杆43为刚性构件，第一抱合件41和第二抱合件42夹持主铝合金型材，而直杆43保证在应力的释放中，铝合金型材的形变量最小。

时效室5的两侧下部设置有进风口51，时效室5的上端中部设置有出风口52，铝合金型材置于时效室5中，会对时效室5的中空气加热，被加热的后的空气升腾从出风口52中送出，而新鲜空气从进风口51吸入，更具时效工艺的需求，控制进风口51的进入两，而铝合金型材时效的温度不低于100℃。

时效室5的正面中部设置有进口55，用于将设置有矫直装置4的铝合金型材置于时效室5中，时效室5的背面两侧均设有出口56，将时效结束的铝合金型材送出，时效室5的内部设置有第一输送带53和第二输送带54，第一输送带53和第二输送带54均设置有两道，两道第二输送带54并排设置，两道第一输送带53位于两道第二输送带54的两侧，铝合金型材进入时效室5后，铝合金型材位于第二输送带54上，随着时效处理的进行，第二输送带54将铝合金型材朝向进风口51的方向输送，最终落在第一输送带53上，第一输送带53动作，将铝合金型材从出口56送出，实现铝合金型材的加工。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种高品质铝合金工业型材的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将铝块、镁块、铜粉、硅粉和锰粉置于真空熔炼炉中，温度控制为750℃，熔炼炉的中物料为熔融状态后，保温2～3小时；

步骤二：熔炼炉中的物料转移至均质机，均质机对铝合金的熔融体进行挤压以及冲击，时间为3～5小时，接着进行浇铸获得铝棒；

步骤三：待铝棒冷却至400～500℃，转移至挤压成型机(1)中，成型温度控制在450±5℃，获得铝合金型材；

步骤四：铝合金型材从挤压成型机(1)送出时，经过淬火装置(2)，淬火装置(2)对铝合金型材的表面喷淋液体；

步骤五：淬火后的铝合金型材使用矫直装置(4)固定，并转移时效室(5)，利用铝合金型材的余温实现时效处理。

2.根据权利要求1所述的一种高品质铝合金工业型材的加工工艺，其特征在于：所述铜粉、硅粉和锰粉需要经过500目的筛网筛分。

3.根据权利要求1所述的一种高品质铝合金工业型材的加工工艺，其特征在于：所述淬火装置(2)包括水槽(21)，所述水槽(21)的上方设置有环形管(24)，所述环形管(24)的内侧固定连接有若干喷嘴(25)，且喷嘴(25)倾斜设置，所述铝型材穿过环形管(24)。

4.根据权利要求3所述的一种高品质铝合金工业型材的加工工艺，其特征在于：所述水槽(21)的内部设置有水泵(22)，所述水泵(22)的上端固定连接有水管(23)，所述水管(23)的另一端和环形管(24)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种高品质铝合金工业型材的加工工艺，其特征在于：所述矫直装置(4)包括第一抱合件(41)和第二抱合件(42)，所述第一抱合件(41)的一端和第二抱合件(42)的一端转动连接，所述第一抱合件(41)和第二抱合件(42)上均贯穿设置有直杆(43)。

6.根据权利要求1所述的一种高品质铝合金工业型材的加工工艺，其特征在于：所述时效室(5)的两侧下部设置有进风口(51)，所述时效室(5)的上端中部设置有出风口(52)。

7.根据权利要求1所述的一种高品质铝合金工业型材的加工工艺，其特征在于：所述时效室(5)的正面中部设置有进口(55)，所述时效室(5)的背面两侧均设有出口(56)。

8.根据权利要求7所述的一种高品质铝合金工业型材的加工工艺，其特征在于：所述时效室(5)的内部设置有第一输送带(53)和第二输送带(54)，所述第一输送带(53)和第二输送带(54)均设置有两道，两道所述第二输送带(54)并排设置，两道所述第一输送带(53)位于两道第二输送带(54)的两侧。

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