專利名稱：一種合金型材、合金棒材或合金排材的生產(chǎn)工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金型材的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種合金型材、合金棒材或合金排材的生產(chǎn)工藝及實(shí)現(xiàn)該種工藝所需要的設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前型材、棒材或排材的加工工藝主要包括步驟Sll :鑄錠加熱，S12 :擠壓，S13 自然冷卻，S14 :型材毛坯加熱，S15 :淬火，S16 :矯直，S17 :時(shí)效熱處理，然后經(jīng)過成品驗(yàn)收并進(jìn)行包裝后制成最終產(chǎn)品，如附圖I中所示。鑄錠加熱是將待加工的合金鑄錠加熱到一定的溫度，如520°C左右，使合金鑄錠軟化，擠壓即擠壓成型，是指將經(jīng)過加熱軟化的合金鑄錠放入成型模中，通過擠壓機(jī)的擠壓使得合金鑄錠被擠壓成所需要的型材棒材或排材毛坯，擠壓完成后需要將毛坯在自然界中進(jìn)行自然冷卻，為了達(dá)到型材的表面硬度要求，還需要進(jìn)行毛坯的淬火，在淬火前需要將合金毛坯在淬火爐中加熱到一定溫度，然后浸入冷卻液中進(jìn)行淬火，淬火過程中可能導(dǎo)致合金毛坯發(fā)生微小的形變，這就需要通過矯直工藝進(jìn)行矯正，為了保持型材的硬度和強(qiáng)度的穩(wěn)定性，還需進(jìn)行時(shí)效處理，經(jīng)過時(shí)效處理后的型材、棒材或排材再經(jīng)過成品驗(yàn)收即可進(jìn)行包裝并交貨了。目如的加工工藝中合金型材、棒材或排材在擠壓工序完成之后的毛還沒有直接進(jìn)行淬火，而是冷卻到室溫之后再進(jìn)行加熱淬火，這不僅導(dǎo)致了工序的繁瑣，不利于生產(chǎn)效率的提高，同時(shí)還由于對(duì)合金毛坯重復(fù)加熱，造成了大量的能源浪費(fèi)，導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的提聞。因此，如何找到一種有利于提高生產(chǎn)效率并節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本的合金型材、 棒材或排材的生產(chǎn)工藝，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種合金型材、合金棒材或合金排材的生產(chǎn)工藝，以實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能源，降低合金型材棒材或排材的生產(chǎn)成本的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種合金型材、合金棒材或合金排材的生產(chǎn)工藝，所述合金型材、合金棒材或合金排材為可通過熱處理工藝進(jìn)行強(qiáng)化的合金型材、合金棒材或合金排材，包括步驟I):合金鑄錠加熱，將合金鑄錠加熱至擠壓溫度區(qū)間，所述擠壓溫度區(qū)間的下限溫度低于所述合金鑄錠的淬火溫度的下限值，且差值為5-20°C，所述擠壓溫度區(qū)間的上限溫度低于所述合金淬火溫度的上限值，且差值為5-20°C ；2):擠壓，將經(jīng)過加熱的合金鑄錠通過擠壓制成毛坯，并使其溫度上升至淬火溫度區(qū)間；3):在線淬火，將步驟2)制的處于淬火溫度區(qū)間的毛坯直接放入淬冷介質(zhì)中進(jìn)行淬火制成合金型材、合金棒材或合金排材。
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優(yōu)選的，在步驟I)和步驟2)之間還包括步驟11):保溫，對(duì)經(jīng)過合金鑄錠加熱工序的合金鑄錠進(jìn)行保溫10-100分鐘。優(yōu)選的，在上述生產(chǎn)工藝中步驟3)之后還包括步驟4):矯直，對(duì)經(jīng)過在線淬火工序的合金型材、合金棒材或合金排材的形變進(jìn)行矯正。優(yōu)選的，在上述生產(chǎn)工藝中所述步驟4)之后還包括步驟5):時(shí)效處理，將經(jīng)過矯直工序的合金型材、合金棒材或合金排材進(jìn)行時(shí)效處理。優(yōu)選的，在上述生產(chǎn)工藝中還包括步驟31):在線拉伸，在所述毛坯在線淬火的同時(shí)進(jìn)行在線拉伸。優(yōu)選的，所述的合金型材為鋁合金型材，合金棒材為鋁合金棒材，合金排材為鋁合金排材。優(yōu)選的，所述的鋁合金型材為2014T6鋁合金型材、6A02T6合金型材、2219T6鋁合金型材或6061T6鋁合金型材。優(yōu)選的，在上述生產(chǎn)工藝中所述的淬冷介質(zhì)為水或油。本發(fā)明的另一目的還在于提供一種實(shí)現(xiàn)上述工藝的合金型材生產(chǎn)設(shè)備，該設(shè)備包括鑄錠加熱爐，所述鑄錠加熱爐用于合金鑄錠的加熱；擠出機(jī)，所述擠出機(jī)與所述鑄錠加熱爐相連，用于將所述鑄錠加熱爐中加熱后的合金鑄錠在模具中擠出制成毛坯；淬火槽，所述淬火槽中包括淬冷介質(zhì)，且所述淬火槽設(shè)置于所述模具的型材出口端，用于將所述的毛坯直接淬火。優(yōu)選的，在上述設(shè)備中所述的淬冷介質(zhì)為水或油。從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過采用在線淬火的生產(chǎn)工藝，利用合金鑄錠在進(jìn)行擠壓成型后處于高溫狀態(tài)的特點(diǎn)，其溫度處于合金的淬火溫度范圍，因而在擠壓工藝之后直接進(jìn)行淬火工藝，這就省去了再次對(duì)合金毛坯進(jìn)行加熱并淬火的工藝，精簡(jiǎn)了工藝過程，縮短了生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)由于節(jié)省了再次對(duì)合金毛坯進(jìn)行加熱而耗費(fèi)的大量能源，從而也降低了生產(chǎn)成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中合金型材、合金排材或合金棒材的生產(chǎn)工藝流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的合金型材、合金排材或合金棒材生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例公開一種合金型材、合金棒材或合金排材的生產(chǎn)工藝，以實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能源，降低合金型材生產(chǎn)成本的目的。同時(shí)本發(fā)明還公開了一種實(shí)現(xiàn)上述工藝的生產(chǎn)設(shè)備。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請(qǐng)參考附圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的合金型材、合金排材或合金棒材生產(chǎn)工藝流程圖。 本發(fā)明實(shí)施例提供的合金型材、合金棒材或合金排材的生產(chǎn)工藝使得合金型材合金棒材或合金排材的生產(chǎn)工藝精簡(jiǎn)化，提高生產(chǎn)效率，并且節(jié)省能源，降低生產(chǎn)成本，其包括步驟SI :合金鑄錠加熱將合金鑄錠加熱至擠壓溫度，所述擠壓溫度的下限溫度低于淬火溫度的下限， 且差值為5-20°C，所述擠壓溫度的上限溫度低于淬火溫度的上限，且差值為5-20°C ;如， 2014T6鋁合金排材、2014T6鋁合金棒材、2014T6鋁合金型材的淬火溫度為495-505°C，因而擠壓溫度為475-485°C。步驟S2 :擠壓將經(jīng)過加熱軟化的合金鑄錠通過在模具中利用擠壓機(jī)擠壓制成毛坯；步驟S3 :在線淬火將上述步驟制成的處于淬火溫度區(qū)間內(nèi)的毛坯直接放入淬冷介質(zhì)中進(jìn)行淬火制成合金型材合金棒材或者合金排材。上述實(shí)施例中的合金型材、合金棒材或者合金排材可通過熱處理工藝進(jìn)行強(qiáng)化， 其中步驟S3中的淬冷介質(zhì)可以為水，油或者其他可以進(jìn)行金屬合金淬火的冷卻介質(zhì)，在本發(fā)明中不對(duì)其進(jìn)行具體限制，毛坯的溫度控制可以由擠壓速度和鑄錠的加熱溫度調(diào)整，合金鑄錠由加熱過程溫度上升至擠壓溫度，擠壓溫度上限和下限一般分別比其淬火溫度的上限和下限低5-20°C，合金鑄錠在擠壓的過程中溫度上升至淬火溫度，從而使得毛坯的溫度符合淬火要求。由以上技術(shù)方案可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明中的合金型材、棒材和排材的生產(chǎn)工藝比現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)工藝省去了自然冷卻和型材毛坯加熱的工序，而是在經(jīng)過合金擠出成型工序之后直接進(jìn)行淬火工序，因?yàn)橛蓴D壓工序產(chǎn)出的毛坯仍處于高溫狀態(tài)，其溫度處于淬火溫度范圍內(nèi)，利用毛坯本身的高溫進(jìn)行在線淬火，不僅可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，縮短生產(chǎn)時(shí)間，同時(shí)還能節(jié)省用于毛坯加熱的大量能源，有效降低生產(chǎn)成本。為了進(jìn)一步優(yōu)化本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，本實(shí)施例中在步驟SI和步驟S2之間還包括步驟Sll :保溫,對(duì)經(jīng)過合金鑄錠加熱工序的合金鑄錠進(jìn)行保溫10-100分鐘。在淬火的過程中，由于溫度的快速降低，可能導(dǎo)致毛坯的形狀發(fā)生變化，為了保證合金型材、合金棒材或者合金排材的質(zhì)量，本實(shí)施例中優(yōu)選的在步驟S3之后還包括步驟S4 :矯直對(duì)經(jīng)過在線淬火工序的合金型材、合金棒材或者合金排材的形變進(jìn)行矯正。經(jīng)過在線淬火的工序之后，合金型材、合金棒材或者合金排材的表面硬度和強(qiáng)度都有所提高，為了將該性能保持下去，本實(shí)施例中優(yōu)選的加入了步驟S5 :時(shí)效處理將經(jīng)過矯直工序的合金型材、合金棒材或者合金排材保持室溫存放，或者在較高的溫度下進(jìn)行存放，以消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定成品的組織結(jié)構(gòu)和尺寸。
為了進(jìn)一步優(yōu)化本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，以進(jìn)一步減小在在線淬火過程中毛坯的形變量，本實(shí)施例中還包括步驟S31 :在線拉伸，在所述型材毛坯、棒材毛坯或者排材毛坯在線淬火的同時(shí)進(jìn)行在線拉伸。這樣可以在淬火的過程當(dāng)中對(duì)型材毛坯進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦?，以保持其形狀的穩(wěn)定， 減少在淬火過程中可能發(fā)生的不可預(yù)期的形變。鋁合金具有優(yōu)異的力學(xué)性能，其可塑性強(qiáng)，質(zhì)量輕便，因此本實(shí)施例中的合金為鋁合金，所述的合金型材、合金棒材和合金排材分別為鋁合金型材鋁合金棒材和鋁合金排材。 更進(jìn)一步的本實(shí)施例中的鋁合金型材的狀態(tài)為T6，具體為2014T6鋁合金型材、6A02T6合金型材、2219T6鋁合金型材或6061T6鋁合金型材。其中2014T6鋁合金型材的淬火溫度為 495-505°C,6A02T6合金型材的淬火溫度為500-505°C，2219T6鋁合金型材的淬火溫度為 530-540°C,6061T6鋁合金型材的淬火溫度為515_550°C，由于鋁合金鑄錠的加熱溫度一般在470°C左右，因而經(jīng)過擠壓工序之后其溫度就上升至上述合金的淬火溫度范圍內(nèi)，完全可以進(jìn)行淬火操作。對(duì)于T4狀態(tài)的厚度不大于50mm的排材和型材，以及直徑不大于60mm的棒材采用該工藝效果也非常明顯。本實(shí)施例中的淬冷介質(zhì)優(yōu)選的采用水，以降低生產(chǎn)成本， 同時(shí)淬冷介質(zhì)還可以采用油或者其他可實(shí)現(xiàn)毛坯淬火的冷卻介質(zhì)。本發(fā)明實(shí)施例同時(shí)還公開了一種可實(shí)現(xiàn)上述工藝的合金型材、合金棒材或合金排材的生產(chǎn)設(shè)備，該設(shè)備包括鑄錠加熱爐，所述鑄錠加熱爐用于合金鑄錠的加熱；擠出機(jī)，所述擠出機(jī)與所述鑄錠加熱爐相連，用于將所述鑄錠加熱爐中加熱后的合金鑄錠在模具中擠出制成毛坯；淬火槽，所述淬火槽中包括淬冷介質(zhì)，且所述淬火槽設(shè)置于所述模具的出口端，用于將所述的毛坯直接淬火。合金鑄錠在鑄錠加熱爐中加熱到合適的溫度之后，轉(zhuǎn)入所述的擠出機(jī)當(dāng)中，由擠出機(jī)對(duì)上述合金鑄錠在模具中擠出成型材毛坯、棒材毛坯或排材毛坯，型材毛坯、棒材毛坯或排材毛坯此時(shí)處于高溫狀態(tài)，設(shè)置于模具出料口一端的淬火槽中的淬冷介質(zhì)直接對(duì)上述毛還進(jìn)行淬火。與現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)設(shè)備相比，本發(fā)明中的設(shè)備省去了加熱爐，并將淬火槽直接設(shè)置于模具的出料口一端，在保證合金型材、合金棒材或合金排材的淬火質(zhì)量的同時(shí)有效降低了設(shè)備投入成本。為了進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，本實(shí)施例中的淬冷介質(zhì)優(yōu)選的采用通用的水或油。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種合金型材、合金棒材或合金排材的生產(chǎn)工藝，所述合金型材、合金棒材或合金排材為可通過熱處理工藝進(jìn)行強(qiáng)化的合金型材、合金棒材或合金排材，其特征在于，包括步驟1):合金鑄錠加熱，將合金鑄錠加熱至擠壓溫度區(qū)間，所述擠壓溫度區(qū)間的下限溫度低于所述合金鑄錠的淬火溫度區(qū)間的下限值，且差值為5-20°C，所述擠壓溫度的上限溫度低于所述合金鑄錠的淬火溫度的上限值，且差值為5-20°C ；2):擠壓，將經(jīng)過加熱的合金鑄錠通過擠壓制成毛坯，并使其溫度處于淬火溫度區(qū)間；3):在線淬火，將步驟2)得到的溫度處于淬火溫度區(qū)間的毛坯直接放入淬冷介質(zhì)中進(jìn)行淬火制成合金型材、合金棒材或合金排材。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在步驟I)和步驟2)之間還包括步驟 11):保溫，對(duì)經(jīng)過合金鑄錠加熱工序的合金鑄錠進(jìn)行保溫10-100分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在步驟3)之后還包括步驟4) 矯直，對(duì)經(jīng)過在線淬火工序的合金型材、合金棒材或合金排材的形變進(jìn)行矯正。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在所述步驟4)之后還包括步驟5) 時(shí)效處理，將經(jīng)過矯直工序的合金型材、合金棒材或合金排材進(jìn)行時(shí)效處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，還包括步驟31):在線拉伸，在所述毛坯在線淬火的同時(shí)進(jìn)行在線拉伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的合金型材為鋁合金型材，合金棒材為鋁合金棒材，合金排材為鋁合金排材。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的鋁合金型材為2014T6鋁合金型材、6A02T6鋁合金型材、2219T6鋁合金型材或6061T6鋁合金型材。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的淬冷介質(zhì)為水或油。
9.一種合金型材生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，包括鑄錠加熱爐，所述鑄錠加熱爐用于合金鑄錠的加熱；擠出機(jī)，所述擠出機(jī)與所述鑄錠加熱爐相連，用于將所述鑄錠加熱爐中加熱后的合金鑄錠在模具中擠出制成毛坯；淬火槽，所述淬火槽中包括淬冷介質(zhì)，且所述淬火槽設(shè)置于所述模具的出口端，用于將所述的毛坯直接淬火。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述的淬冷介質(zhì)為水或油。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種合金型材、合金棒材或合金排材的生產(chǎn)工藝，包括步驟合金鑄錠加熱；擠壓，經(jīng)過加熱軟化的合金鑄錠通過擠壓制成毛坯；在線淬火，將上述步驟制成的毛坯直接放入淬冷介質(zhì)中進(jìn)行淬火制成合金型材、合金棒材或合金排材。與現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝相比，本發(fā)明所提供的生產(chǎn)工藝將現(xiàn)有技術(shù)中的毛坯經(jīng)過自然冷卻后再重新加熱淬火的方式用在線淬火的工藝替換，即直接利用毛坯本身的高溫進(jìn)行淬火，這不僅簡(jiǎn)化了工藝過程，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)節(jié)省了再次對(duì)毛坯加熱的大量能源，降低了生產(chǎn)成本，本發(fā)明同時(shí)還公開了實(shí)現(xiàn)上述工藝的生產(chǎn)設(shè)備。
文檔編號(hào)C22F1/04GK102586560SQ201210067340
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者嚴(yán)其良 申請(qǐng)人:西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司