CN115058669B - 一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺及托举装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺及托举装置，包括步骤，S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工，S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，S300，对7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷，本发明通过多级均匀化退火工艺提高了7022铝合金铸锭在各方面的性能，其次由固定结构固定方形框，承托结构托举7022铝合金铸锭，交替顶升结构顶升承托结构调整承载7022铝合金铸锭的位置，使得承托结构与7022铝合金铸锭之间的接触位置变化，避免7022铝合金铸锭退火时与承托结构之间的接触位置固定导致接触位置加热较慢影响内部组织均匀性以及退火加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金铸锭均匀化退火技术领域，具体涉及一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺及托举装置。
背景技术
7022铝合金是可热处理强化超硬铝合金的Al-Zn-Mg-Cu合金中的一种，具有比强度高、耐腐蚀性能好、吸能性好、储量丰富等特点，被广泛应用于航空航天工业、军事、汽车和纺织等领域，在实际铸造过程中，铝合金铸锭的组织和性能对后续挤压型材的综合性能具有至关重要的作用。
Al-Zn-Mg-Cu系合金铸锭为非平衡凝固，成分分布不均匀，容易产生枝晶和晶内偏析，导致合金的力学性能和塑性显著降低，通过合理的均匀化退火工艺减少甚至消除合金组织中出现的枝晶及晶内偏析，以及内部的残余应力，从而使得7022铝合金具有良好的化学成分和组织均匀性，继而提高7022铝合金的强度和塑性，为后续挤压生产处高质量挤压性型材提供基材。
而由于7022铝合金源属于美国，且具有工艺参数方面的严密技术封锁，国内尚无对7022铝合金均匀化退火方面的具体工艺细节，因此不能生产出符合技术要求的7022铝合金，且现有的退火工艺一般通过热处理炉进行处理，而在进行退火处理时材料一般固定托举在热处理炉内的托盘内，底部处于镂空状态以供热风通过，而材料被托举的位置则固定不变始终被接触覆盖，从而影响正常的加热处理，使得在热处理时各部分的加热并不均匀且托举处的加热速度较为落后，不仅影响退火工艺的效率，且由于加热不均匀影响内部组织的均匀性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺及托举装置，解决了现有的7022铝合金均匀化退火工艺的具体参数不详导致生产出的产品不符合要求，以及在退火时托举位置固定导致各处加热速度不均匀影响退火效率和内部组织均匀性的问题。
为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在445℃-475℃，退火时间在12-24个小时，二级均匀化退火温度在180℃-220℃，退火时间在12-24个小时，三级均匀化退火温度在120℃-150℃，退火时间在24个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
作为本发明的一种优选方案，在所述S100中，底部交替承载的方式托举7022铝合金铸锭的具体步骤为：
S101，在7022铝合金铸锭底部间隔相同距离均匀进行托举；
S102，间隔一定时间沿重力方向向上运动并间隔相同距均匀托举在7022铝合金铸锭底部不同位置，同时对7022铝合金铸锭原位置处的托举动作沿重力方向向下运动；
S103，重复S101和102的步骤直至达到7022铝合金铸锭加热时间。
为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：
一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺的托举装置，包括热处理炉和设置在所述热处理炉内的加热室，所述加热室的内侧壁上设置有固定结构，所述固定结构上设置有交替顶升结构，所述交替顶升结构上托举有方形框，所述方形框上设置有沿重力方向运动并用于承载7022铝合金铸锭的承托结构，且所述方形框固定在所述固定结构上；
其中，所述承托结构用于间隔相同距离均匀托举7022铝合金铸锭，且所述承托结构在所述交替顶升结构的顶升下交替调整承载7022铝合金铸锭的位置。
作为本发明的一种优选方案，所述固定结构包括沿水平方向设置在所述加热室内相对的两个侧壁上的条形座，两个所述条形座上相对的两侧均设置有用于托举所述方形框底部边缘的阶梯槽，两个所述阶梯槽内相对的一侧均设置有沿水平方向运动的伸缩结构，每个所述伸缩结构的端部均设置有与所述阶梯槽上平行于水平面的一侧滑动连接的夹板；
其中，两个所述伸缩结构相向运动，且两个所述夹板用于在对应所述伸缩结构的推动下固定所述方形框。
作为本发明的一种优选方案，两个所述阶梯槽相对的一侧均设置有滑动槽，且所述夹板与对应所述滑动槽的内壁滑动密封连接，所述伸缩结构设置在所述滑动槽的内底部并与所述夹板连接。
作为本发明的一种优选方案，所述滑动槽包括设置在所述阶梯槽内一侧的条形槽和设置在所述条形槽的槽口处的环形挡板，所述条形槽的内底部和所述环形挡板上靠近所述条形槽内部的一侧均设置有密封圈；
所述夹板包括与所述条形槽内壁滑动连接的滑动底板，所述滑动底板上靠近所述环形挡板的一侧设置有条形延伸板；
其中，在所述滑动底板与所述环形挡板上的密封圈相抵时所述条形延伸板通过所述环形挡板至所述条形槽外。
作为本发明的一种优选方案，所述方形框上相背的两个外侧壁上均设置有卡槽，且所述卡槽在所述条形延伸板运动至所述条形槽外时与对应所述条形延伸板配合连接。
作为本发明的一种优选方案，所述承托结构包括多个沿所述方形框长边的方向等间距设置在所述方形框上相对的两个内侧壁上的第一托杆，以及多个沿重力方向分别设置在所述方形框上两个设置有所述第一托杆的内侧壁上的竖直槽，位于所述方形框上两个内侧壁上的对应的两个所述竖直槽均共同滑动连接有第二托杆，每个所述第一托杆和每个所述第二托杆上均等间距设置有多个开口沿重力方向向上的半弧环，位于多个所述第二托杆上中部位置的多个所述半弧环均沿重力方向向下设置有多个连杆，多个所述连杆的端部共同连接有同步杆；
其中，每个所述竖直槽均设置在相邻两个所述第一托杆之间，且所述同步托杆用于在所述交替顶升结构的顶升下同时托举多个第二托杆向上运动以托举7022铝合金铸锭脱离所述第一托杆。
作为本发明的一种优选方案，所述交替顶升结构包括转动连接在所述加热室的内侧壁上的连接轴，所述连接轴上固定连接有凸轮，且所述连接轴的轴线与所述同步杆的轴线平行。
作为本发明的一种优选方案，所述同步杆上与所述凸轮接触的位置转动连接有托辊。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
本发明通过多级均匀化退火工艺提高了7022铝合金铸锭在各方面的性能，其次通过固定结构固定方形框并由承托结构托举7022铝合金铸锭，然后交替顶升结构交替顶升承托结构交替调整承载7022铝合金铸锭的位置，以使得承托结构与7022铝合金铸锭之间的承载接触位置不断变化，从而避免7022铝合金铸锭在退火时与承托结构之间的接触位置固定导致各部分之间加热速度不一致影响内部组织均匀性以及退火加工效率的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺的流程示意图；
图2为本发明实施例提供一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺的托举装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供固定结构的剖视结构示意图；
图4为本发明实施例提供承托结构的结构示意图。
图中的标号分别表示如下：
1-热处理炉；2-加热室；3-固定结构；4-交替顶升结构；5-方形框；6-承托结构；
301-条形座；302-阶梯槽；303-伸缩结构；304-夹板；305-滑动槽；306-条形槽；307-环形挡板；308-密封圈；309-滑动底板；310-条形延伸版；311-卡槽；
401-连接轴；402-凸轮；403-托辊；
601-第一托杆；602-竖直槽；603-第二托杆；604-半弧环；605-连杆；606-同步杆。
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1：
如图1所示，本发明提供了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在445℃-475℃，退火时间在12-24个小时，二级均匀化退火温度在180℃-220℃，退火时间在12-24个小时，三级均匀化退火温度在120℃-150℃，退火时间在24个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
在所述S100中，底部交替承载的方式托举7022铝合金铸锭的具体步骤为：
S101，在7022铝合金铸锭底部间隔相同距离均匀进行托举；
S102，间隔一定时间沿重力方向向上运动并间隔相同距均匀托举在7022铝合金铸锭底部不同位置，同时对7022铝合金铸锭原位置处的托举动作沿重力方向向下运动；
S103，重复S101和102的步骤直至达到7022铝合金铸锭加热时间。
制备例1：
本发明提供了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在445℃，退火时间在12个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
制备例2：
本发明提供了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在445℃，退火时间在24个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
制备例3：
本发明提供了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在460℃，退火时间在12个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
制备例4：
本发明提供了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在460℃，退火时间在24个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
制备例5：
本发明提供了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在475℃，退火时间在12个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
制备例6：
本发明提供了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在475℃，退火时间在24个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
对以上制备例1-6进行拉伸试样、硬度试样和导电率式样，进行拉伸强度的检测、硬度数值的检测和导电率数值的检测。
其中，设备参数为F0811C型马弗炉、Zeiss AXIO型蔡司光学显微镜、SIGMASCOPESMP350型电导率仪和布氏硬度测试仪(HB-150A)。
拉伸试验时，使用万能材料试验机在室温下以5mm/min的拉伸速率进行；
进行金相组织观察时，切取30mm×30mm×30mm制备标准试样，之后对试样进行研磨、抛光和腐蚀，实验室采用腐蚀液为Kellar试剂(95％H2O,2.5％HNO3,1.5％HCl和1％HF)，抛光后将腐蚀液均匀滴在试样上，腐蚀时间约为90s；
检测硬度时，载荷为10kg，保持15s，将5次测量的平均值作为最终的硬度。
根据检测结果绘制如下表格：
表一
表2
表3
表4
表5
由表1-5可知，在一级退火的条件下，制备例1所制得的一级试样的硬度、导电率、抗拉强度、屈服强度和延伸率均为最好，因此在制备例1的条件下进行二级退火，制备例如下：
制备例7：
本发明提供了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在445℃，退火时间在12个小时，二级均匀化退火温度在180℃，退火时间在12个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
制备例8：
本发明提供了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在445℃，退火时间在12个小时，二级均匀化退火温度在180℃，退火时间在24个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
制备例9：
本发明提供了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在445℃，退火时间在12个小时，二级均匀化退火温度在220℃，退火时间在12个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
制备例10：
本发明提供了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在445℃，退火时间在12个小时，二级均匀化退火温度在220℃，退火时间在24个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
对制备例7-10中所得试样进行检测，检测结果如下表所示：
表6
表7
表8
表9
表10
由表6-10可知，在制备例7-10中硬度最高的为制备例8，导电率最低的为制备例9，拉伸强度最高的制备例8，屈服强度最高的为制备例7，延伸率最高的为制备例7，因此综合来看，制备例7所制备的产品性能较好，因此在制备例7的条件下进行三级退火工艺，制备例如下：
制备例11：
本发明提供了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在445℃，退火时间在12个小时，二级均匀化退火温度在180℃，退火时间在12个小时，三级均匀化退火温度在120℃，退火时间在24个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
制备例12：
本发明提供了一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在445℃，退火时间在12个小时，二级均匀化退火温度在180℃，退火时间在12个小时，三级均匀化退火温度在150℃，退火时间在24个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
对制备例11和制备例12所制备的试样进行检测，检测结果如下表所示：
表11
表12
表13
表14
表15
由表11-15可知，制备例11和制备例12所制备的试样在经过多级均匀化处理后各方面的性能均有一定的提升，综合所有表格数据可知，最佳均匀化过程为445℃×12h+180℃×12h+120℃×24h，其中，抗拉强度在三级均匀化处理后提升63.8％、屈服强度提升67.1％、硬度提高13.3％。
实施例2：
如图2-图4所示，一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺的托举装置，包括热处理炉1和设置在热处理炉1内的加热室2，加热室2的内侧壁上设置有固定结构3，固定结构3上设置有交替顶升结构4，交替顶升结构4上托举有方形框5，方形框5上设置有沿重力方向运动并用于承载7022铝合金铸锭的承托结构6，且方形框5固定在固定结构3上；
其中，承托结构6用于间隔相同距离均匀托举7022铝合金铸锭，且承托结构6在交替顶升结构4的顶升下交替调整承载7022铝合金铸锭的位置。
本发明在使用时，7022铝合金铸锭放置在方形框5上的承托结构6上，再由机械送入至热处理炉1内的加热室2内的固定结构3上，并通过固定结构3上固定方形框5，再通过交替顶升结构4顶升驱动承托结构6，使得承托结构6上用于承载7022铝合金铸锭的位置发生变化，同时加热室2内对7022铝合金铸锭进行退火处理。
通过承托结构6与7022铝合金铸锭之间接触位置的不断变化，避免了7022铝合金铸锭在退火时与承托结构6之间接触的区域与其它区域之间的加热速率不同而导致退火时内部组织变化不均匀，从而影响产品质量的问题，且提高了加热效率。
通过固定结构3对方形框5的固定，避免了方形框5在交替顶升结构4顶升承托结构6时发生晃动导致7022铝合金铸锭翻滚的问题，从而避免了在从加热室2内取出方形框5时7022铝合金铸锭发生掉落的问题。
固定结构3包括沿水平方向设置在加热室2内相对的两个侧壁上的条形座301，两个条形座301上相对的两侧均设置有用于托举方形框5底部边缘的阶梯槽302，两个阶梯槽302内相对的一侧均设置有沿水平方向运动的伸缩结构303，每个伸缩结构303的端部均设置有与阶梯槽302上平行于水平面的一侧滑动连接的夹板304；
其中，两个伸缩结构303相向运动，且两个夹板304用于在对应伸缩结构303的推动下固定方形框5。
固定结构3在使用时，方形框5的两侧架设在两个阶梯槽302上，然后通过两个伸缩结构303同时相向运动推动两个夹板304同步运动，方形框5在两个夹板304的夹持下固定在阶梯槽302上，避免了方形框5在交替顶升结构4顶升承托结构6时发生晃动导致7022铝合金铸锭翻滚的问题，从而避免了在从加热室2内取出方形框5时7022铝合金铸锭发生掉落的问题，保证了7022铝合金铸锭在退火时的稳定性。
伸缩结构303是用于推动夹板304沿水平方向运动的结构，例如电机加上螺杆，其中，电机为耐高温类型的电机，螺杆也为耐高温材料制成，伸缩结构303为其它符合要求的结构设备也可。
两个阶梯槽302相对的一侧均设置有滑动槽305，且夹板304与对应滑动槽305的内壁滑动密封连接，伸缩结构303设置在滑动槽305的内底部并与夹板304连接。
由于夹板304所需要实际运动的距离较短，两个夹板304之间的最大间距大于方形框5上与夹板304接触的两个边框之间的间距即可，因此通过设置的滑动槽305放置夹板304，在夹板304复位与方形框5脱离接触时位于滑动槽305内，避免了夹板304在方形框5放置在阶梯槽302上时与方形框5之间产生干涉的问题。
滑动槽305包括设置在阶梯槽302内一侧的条形槽306和设置在条形槽306的槽口处的环形挡板307，条形槽306的内底部和环形挡板307上靠近条形槽306内部的一侧均设置有密封圈308；
夹板304包括与条形槽306内壁滑动连接的滑动底板309，滑动底板309上靠近环形挡板307的一侧设置有条形延伸板310；
其中，在滑动底板309与环形挡板307上的密封圈308相抵时条形延伸板310通过环形挡板307至条形槽306外。
伸缩结构303与滑动底板309连接并驱动滑动底板309带动条形延伸板310在条形槽306内沿水平方向滑动，当滑动底板309的一侧在伸缩结构303的驱动下与环形挡板307上的密封圈308接触相抵时，条形延伸板310通过环形挡板307的中部伸出至条形槽306外部对方形框进行夹持固定，此时加热室2内被密封，避免了加热室2的内部热量逸失至外部从而影响加热室2内部的温度状态的问题。
当滑动底板309在伸缩结构303的驱动下与条形槽306内底部上的密封圈308接触相抵时，加热室2也被密封，同样避免热量的损失。
在本实施例中，密封圈308为耐高温密封圈，且密封圈308和夹板304的表面均涂覆有隔热保温涂料，以避免热量的损失。
方形框5上相背的两个外侧壁上均设置有卡槽311，且卡槽311在条形延伸板310运动至条形槽306外时与对应条形延伸板310配合连接。
由于7022铝合金铸锭的重量较重，通过设置的卡槽311与条形延伸板310配合连接，进一步限制方形框5沿重力方向的运动，避免了在交替顶升结构4的顶升下方形框5发生运动的问题。
承托结构6包括多个沿方形框5长边的方向等间距设置在方形框5上相对的两个内侧壁上的第一托杆601，以及多个沿重力方向分别设置在方形框5上两个设置有第一托杆601的内侧壁上的竖直槽602，位于方形框5上两个内侧壁上的对应的两个竖直槽602均共同滑动连接有第二托杆603，每个第一托杆601和每个第二托杆603上均等间距设置有多个开口沿重力方向向上的半弧环604，位于多个第二托杆603上中部位置的多个半弧环604均沿重力方向向下设置有多个连杆605，多个连杆605的端部共同连接有同步杆606；
其中，每个竖直槽602均设置在相邻两个第一托杆601之间，且同步杆606用于在交替顶升结构4的顶升下同时托举多个第二托杆603向上运动以托举7022铝合金铸锭脱离第一托杆601。
承托结构6在使用时，7022铝合金铸锭首先放置在第一托杆601上的半弧环604，多个7022铝合金铸锭可以沿第一托杆601的轴线方向依次放置，由多个第一托杆601上的多个半弧环604共同承托7022铝合金铸锭。
通过交替顶升结构4顶升同步杆606沿重力方向运动，从而在同步杆606沿重力方向运动时通过连杆605同时带动多个第二托杆603沿竖直槽602向上运动，使得第二托杆603和半弧环604向上运动并与7022铝合金铸锭接触直至承托7022铝合金铸锭向上运动至与第一托杆601上的半弧环604脱离接触。
在交替顶升结构4的作用下，间隔相同时间顶升同步杆606并使得同步杆606复位，以保证第一托杆601和第二托杆603上的半弧环604交替承托7022铝合金铸锭，从而避免了7022铝合金铸锭在退火时与承托结构6之间接触的区域与其它区域之间的加热速率不同而导致退火时内部组织变化不均匀，从而影响产品质量的问题，且提高了加热效率。
通过两侧的竖直槽602对第二托杆603在运动时的位置进行限制，避免了第二托杆603在运动时发生倾斜晃动的问题。
在本实施例中，第二托杆603的高度应小于第一托杆601的高度，从而使得第二托杆603上的半弧环604与第一托杆601上的半弧环604接触承托7022铝合金铸锭的位置不同。
连杆605的设置是用于使得同步杆606距离第一托杆601上的半弧环604具有一定间距，避免同步杆606在运动时与第一托杆601上的半弧环604之间发生干涉而不能向上运动的问题。
交替顶升结构4包括转动连接在加热室2的内侧壁上的连接轴401，连接轴401上固定连接有凸轮402，且连接轴401的轴线与同步杆606的轴线平行。
驱动连接轴401转动，使得凸轮402绕连接轴401的轴线转动，凸轮402转动至与同步杆606接触并在凸轮402的推动下使得同步杆606向上运动，从而顶上第二托杆603向上运动。
同步杆606上与凸轮402接触的位置转动连接有托辊403。
通过设置的托辊403与凸轮402接触，使得凸轮402与同步杆606之间由滑动摩擦转变为滚动摩擦，降低了阻碍。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。
Claims (9)
1.一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺，其特征在于，包括步骤：
S100，将选用的7022铝合金铸锭置于热处理炉内，通过底部交替承载的方式在热处理炉内托举7022铝合金铸锭进行加工，在所述S100中，底部交替承载的方式托举7022铝合金铸锭的具体步骤为：
S101，在7022铝合金铸锭底部间隔相同距离均匀进行托举；
S102，间隔一定时间沿重力方向向上运动并间隔相同距离均匀托举在7022铝合金铸锭底部不同位置，同时对7022铝合金铸锭原位置处的托举动作沿重力方向向下运动；
S103，重复S101和102的步骤直至达到7022铝合金铸锭加热时间；
S200，再在热处理炉内将7022铝合金铸锭进行多级均匀化退火处理，其中一级均匀化退火温度在445℃-475℃，退火时间在12-24个小时，二级均匀化退火温度在180℃-220℃，退火时间在12-24个小时，三级均匀化退火温度在120℃-150℃，退火时间在24个小时；
S300，对多级均匀化退火后的7022铝合金铸锭进行缓冷处理，然后出炉空冷。
2.一种应用于权利要求1所述的7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺的托举装置，其特征在于，包括热处理炉(1)和设置在所述热处理炉(1)内的加热室(2)，所述加热室(2)的内侧壁上设置有固定结构(3)，所述固定结构(3)上设置有交替顶升结构(4)，所述交替顶升结构(4)上托举有方形框(5)，所述方形框(5)上设置有沿重力方向运动并用于承载7022铝合金铸锭的承托结构(6)，且所述方形框(5)固定在所述固定结构(3)上；
其中，所述承托结构(6)用于间隔相同距离均匀托举7022铝合金铸锭，且所述承托结构(6)在所述交替顶升结构(4)的顶升下交替调整承载7022铝合金铸锭的位置。
3.根据权利要求2所述的一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺的托举装置，其特征在于，所述固定结构(3)包括沿水平方向设置在所述加热室(2)内相对的两个侧壁上的条形座(301)，两个所述条形座(301)上相对的两侧均设置有用于托举所述方形框(5)底部边缘的阶梯槽(302)，两个所述阶梯槽(302)内相对的一侧均设置有沿水平方向运动的伸缩结构(303)，每个所述伸缩结构(303)的端部均设置有与所述阶梯槽(302)上平行于水平面的一侧滑动连接的夹板(304)；
其中，两个所述伸缩结构(303)相向运动，且两个所述夹板(304)用于在对应所述伸缩结构(303)的推动下固定所述方形框(5)。
4.根据权利要求3所述的一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺的托举装置，其特征在于，两个所述阶梯槽(302)相对的一侧均设置有滑动槽(305)，且所述夹板(304)与对应所述滑动槽(305)的内壁滑动密封连接，所述伸缩结构(303)设置在所述滑动槽(305)的内底部并与所述夹板(304)连接。
5.根据权利要求4所述的一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺的托举装置，其特征在于，所述滑动槽(305)包括设置在所述阶梯槽(302)内一侧的条形槽(306)和设置在所述条形槽(306)的槽口处的环形挡板(307)，所述条形槽(306)的内底部和所述环形挡板(307)上靠近所述条形槽(306)内部的一侧均设置有密封圈(308)；
所述夹板(304)包括与所述条形槽(306)内壁滑动连接的滑动底板(309)，所述滑动底板(309)上靠近所述环形挡板(307)的一侧设置有条形延伸板(310)；
其中，在所述滑动底板(309)与所述环形挡板(307)上的密封圈(308)相抵时所述条形延伸板(310)通过所述环形挡板(307)至所述条形槽(306)外。
6.根据权利要求5所述的一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺的托举装置，其特征在于，所述方形框(5)上相背的两个外侧壁上均设置有卡槽(311)，且所述卡槽(311)在所述条形延伸板(310)运动至所述条形槽(306)外时与对应所述条形延伸板(310)配合连接。
7.根据权利要求5所述的一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺的托举装置，其特征在于，所述承托结构(6)包括多个沿所述方形框(5)长边的方向等间距设置在所述方形框(5)上相对的两个内侧壁上的第一托杆(601)，以及多个沿重力方向分别设置在所述方形框(5)上两个设置有所述第一托杆(601)的内侧壁上的竖直槽(602)，位于所述方形框(5)上两个内侧壁上的对应的两个所述竖直槽(602)均共同滑动连接有第二托杆(603)，每个所述第一托杆(601)和每个所述第二托杆(603)上均等间距设置有多个开口沿重力方向向上的半弧环(604)，位于多个所述第二托杆(603)上中部位置的多个所述半弧环(604)均沿重力方向向下设置有多个连杆(605)，多个所述连杆(605)的端部共同连接有同步杆(606)；
其中，每个所述竖直槽(602)均设置在相邻两个所述第一托杆(601)之间，且所述同步杆(606)用于在所述交替顶升结构(4)的顶升下同时托举多个第二托杆(603)向上运动以托举7022铝合金铸锭脱离所述第一托杆(601)。
8.根据权利要求7所述的一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺的托举装置，其特征在于，所述交替顶升结构(4)包括转动连接在所述加热室(2)的内侧壁上的连接轴(401)，所述连接轴(401)上固定连接有凸轮(402)，且所述连接轴(401)的轴线与所述同步杆(606)的轴线平行。
9.根据权利要求8所述的一种7022铝合金铸锭的多级均匀化退火工艺的托举装置，其特征在于，所述同步杆(606)上与所述凸轮(402)接触的位置转动连接有托辊(403)。
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Denomination of invention: A multi-stage homogenization annealing process and lifting device for 7022 aluminum alloy ingots Effective date of registration: 20231023 Granted publication date: 20230630 Pledgee: Huishang Bank Co.,Ltd. Wuhu Tuanjie Road Branch Pledgor: CHINA MACHINERY INDUSTRY TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE OF PRECISION FORMING (ANHUI) Co.,Ltd. Registration number: Y2023980062294 |