專利名稱：一種鋁合金擠壓型材在線淬火設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及型材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其特指是一種鋁合金擠壓型材在線淬火設(shè)備。
技術(shù)背景常用6X X X系及部分7X X X系鋁合金型材，一般采用熱擠壓在線淬火方式完成固溶化工藝。常用鋁合金建筑門窗、幕墻制品要求為6063T5狀態(tài)材料，熱擠壓過(guò)程強(qiáng)風(fēng)冷即可達(dá)到要求；隨著鋁合金應(yīng)用的擴(kuò)大，一些軌道交通車用材、建筑結(jié)構(gòu)用材以及其他工業(yè)結(jié)構(gòu)用材，要求強(qiáng)度較高，需要采用合金成分較6063合金高的合金牌號(hào)，但這種牌號(hào)的鋁合金其淬火敏感性高，必須加入水作為冷卻介質(zhì)才能滿足工藝要求。國(guó)內(nèi)一般廠家采用簡(jiǎn)易水槽冷卻，但只能適應(yīng)一些小斷面簡(jiǎn)單型材，對(duì)于大型復(fù)雜斷面型材，因其冷卻不均勻，導(dǎo)致型材斷面變形嚴(yán)重，縱向彎曲扭擰。目前引進(jìn)的國(guó)外在線淬火系統(tǒng)主要有美國(guó)格蘭克 克拉克公司的噴水淬火系統(tǒng)及風(fēng)、水聯(lián)合淬火系統(tǒng)，意大利戴維遜·考邁托公司的純風(fēng)冷淬火系統(tǒng)及風(fēng)、水聯(lián)合冷卻淬火系統(tǒng)；純風(fēng)淬為上下兩個(gè)大功率風(fēng)機(jī)供風(fēng)，靠大的風(fēng)流量冷卻使擠出材料獲得固溶；純噴水淬為噴水為高壓水泵供高壓水由特殊水嘴霧化，靠高壓霧化水沖擊冷卻使擠出材料獲得固溶。風(fēng)、水聯(lián)合淬火系統(tǒng)則是在風(fēng)冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上于風(fēng)嘴間插入噴水嘴，風(fēng)冷和水冷視需要分別運(yùn)作。純風(fēng)冷卻淬火因空氣熱容小，熱傳導(dǎo)系數(shù)小，冷卻強(qiáng)度有限，必須配備大功率風(fēng)機(jī)，它采用集中供風(fēng)的方式送風(fēng)，這就難以控制每個(gè)冷卻段風(fēng)量，而且要求其提供足夠的風(fēng)量才能獲得一定的冷卻強(qiáng)度，只適應(yīng)于淬火敏感性不高的合金以及壁厚較薄、斷面尺寸不大的型材，嚴(yán)重的是其冷卻過(guò)程會(huì)導(dǎo)致鋁合金型材落入相變區(qū)而不能固溶，如圖4所示。純噴水冷卻淬火高壓噴水及噴霧靠高壓水泵的壓力實(shí)現(xiàn)霧化，其冷卻均勻性較過(guò)水槽冷卻大為改善，型材縱向彎曲扭擰大大減少，但冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)范圍過(guò)小，對(duì)于壁厚薄，斷面尺寸大而且結(jié)構(gòu)剛度較差的型材之淬火，冷卻仍失之過(guò)激，斷面變形難以控制。風(fēng)、水聯(lián)合冷卻淬火現(xiàn)有的風(fēng)、水聯(lián)合冷卻淬火系統(tǒng)的出風(fēng)口與噴水嘴(或霧化口)是分開各自供風(fēng)供水的，這導(dǎo)致風(fēng)和水混合不均勻，影響冷卻的均勻性，另外它也是采取聯(lián)合供風(fēng)和供水結(jié)構(gòu)，若冷卻需要設(shè)定每一冷卻路徑段不同的冷卻溫度時(shí)，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)，冷卻調(diào)節(jié)范圍非常小。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種鋁合金擠壓型材在線淬火的設(shè)備。本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種鋁合金擠壓型材在線淬火設(shè)備，包括有型材傳送裝置、水槽、升降封水罩、供風(fēng)機(jī)組和供水機(jī)組，型材傳送裝置設(shè)于水槽上方，升降封水罩與水槽一起罩住型材傳送裝置，沿型材傳送裝置的長(zhǎng)度方向分設(shè)多段冷卻段，每段冷卻段設(shè)有獨(dú)立的供風(fēng)機(jī)組和供水機(jī)組。供水機(jī)組的噴水嘴設(shè)于供風(fēng)機(jī)組的出風(fēng)口處。在同一段冷卻段內(nèi)的出風(fēng)口和噴水嘴以擠壓軸線為中心沿圓周以120度間隔分布。在型材出口處設(shè)有封水風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是I.通過(guò)多組供風(fēng)機(jī)組和供水機(jī)組分段布置，實(shí)現(xiàn)分設(shè)多段冷卻段，通過(guò)通風(fēng)機(jī)組與供水機(jī)組啟動(dòng)的不同組合，以及供水機(jī)組不同的供水量，獲得較大的冷卻調(diào)節(jié)范圍，實(shí)現(xiàn)不同的漸進(jìn)冷卻模式，以適應(yīng)不同合金及不同斷面型材的在線淬火需要。2.噴水嘴置于出風(fēng)口處，由高壓風(fēng)的作用，噴出的水流被霧化并被賦予足夠的動(dòng)能，作用于被冷卻的擠壓型材，沖散水接觸高溫型材表面時(shí)形成的蒸汽膜層，提高熱傳導(dǎo)效率，使型材獲得足夠的冷卻強(qiáng)度，保證合金成分的充分固溶，達(dá)到淬火的目的。3.以擠壓軸線為中心，約120°間隔三向環(huán)形分布，噴出的水在高壓風(fēng)的作用下霧化并獲得預(yù)定范圍的散布，在水槽與封水罩形成的半封閉空間水霧和高壓風(fēng)強(qiáng)烈擾動(dòng)，從而在擠壓軸線的周向形成較為均勻的冷卻場(chǎng)。

圖I為本實(shí)用新型鋁合金擠壓型材在線淬火設(shè)備的正視結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型鋁合金擠壓型材在線淬火設(shè)備的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型鋁合金擠壓型材在線淬火設(shè)備的原理圖；圖4為鋁合金擠壓型材在在線淬火設(shè)備內(nèi)三種冷卻方式的時(shí)間和溫度的對(duì)比圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本實(shí)用新型本實(shí)施例的鋁合金擠壓型材在線淬火設(shè)備，包括有型材傳送裝置I、水槽2、升降封水罩3、供風(fēng)機(jī)組4和供水機(jī)組5，型材傳送裝置I設(shè)于水槽2上方，升降封水罩3與水槽2 一起罩住型材傳送裝置I，在本實(shí)施例沿型材傳送裝置I的長(zhǎng)度方向分設(shè)多段冷卻段61、62,63,每段冷卻段設(shè)有獨(dú)立的供風(fēng)機(jī)組和供水機(jī)組，供水機(jī)組5的噴水嘴51設(shè)于供風(fēng)機(jī)組4的出風(fēng)口 41處，在同一段冷卻段內(nèi)的出風(fēng)口和噴水嘴以擠壓軸線為中心沿圓周以120度間隔分布，為了避免水霧逃出外界，在型材出口處設(shè)有封水風(fēng)機(jī)7。型材在固溶溫度以上擠出，通過(guò)型材傳送裝置I進(jìn)入淬火系統(tǒng)，啟動(dòng)供風(fēng)機(jī)組4的風(fēng)機(jī)41、供水機(jī)組5的水泵51、流量比例控制閥，在出風(fēng)口 41處形成風(fēng)、水霧組成冷卻介質(zhì)流，對(duì)擠出型材進(jìn)行冷卻，同時(shí)封水罩3降下與水槽2 —起形成半封閉空間，用封水風(fēng)機(jī)7的風(fēng)嘴71將出口處水霧吹落至水槽2內(nèi)，以防止水霧飛濺到工作場(chǎng)地；依據(jù)型材的合金成分及截面特性，選擇合適的控制程序，由供風(fēng)機(jī)組4、供水機(jī)組5啟動(dòng)的不同組合形成多段具有不同冷卻特性的冷卻段61、62、63，以及水流量比例閥組的不同水流量控制，在淬火區(qū)內(nèi)形成適合于該合金及型材截面的淬火冷卻梯度，以保證合金成分的充分固溶和防止型材截面的過(guò)大變形。[0024]利用本設(shè)備對(duì)擠壓型材進(jìn)行冷卻淬火處理的冷卻曲線如圖4所示的“風(fēng)水霧聯(lián)系冷卻”曲線。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不 脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。故凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型之形狀、構(gòu)造及原理所作的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鋁合金擠壓型材在線淬火設(shè)備，包括有型材傳送裝置、水槽、升降封水罩、供風(fēng)機(jī)組和供水機(jī)組，型材傳送裝置設(shè)于水槽上方，升降封水罩與水槽一起罩住型材傳送裝置，其特征在于沿型材傳送裝置的長(zhǎng)度方向分設(shè)多段冷卻段，每段冷卻段設(shè)有獨(dú)立的供風(fēng)機(jī)組和供水機(jī)組。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁合金擠壓型材在線淬火設(shè)備，其特征在于供水機(jī)組的噴水嘴設(shè)于供風(fēng)機(jī)組的出風(fēng)口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁合金擠壓型材在線淬火設(shè)備，其特征在于在同一段冷卻段內(nèi)的出風(fēng)口和噴水嘴以擠壓軸線為中心沿圓周以120度間隔分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁合金擠壓型材在線淬火設(shè)備，其特征在于在型材出口處設(shè)有封水風(fēng)機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種鋁合金擠壓型材在線淬火設(shè)備，包括有型材傳送裝置、水槽、升降封水罩、供風(fēng)機(jī)組和供水機(jī)組，型材傳送裝置設(shè)于水槽上方，升降封水罩與水槽一起罩住型材傳送裝置，沿型材傳送裝置的長(zhǎng)度方向分設(shè)多段冷卻段，每段冷卻段設(shè)有獨(dú)立的供風(fēng)機(jī)組和供水機(jī)組，優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)分段不同的漸進(jìn)冷卻模式，以適應(yīng)不同合金及不同斷面型材的在線淬火需要，熱傳導(dǎo)效率高，使型材獲得足夠的冷卻強(qiáng)度，保證合金成分的充分固溶，達(dá)到淬火的目的，以擠壓軸線為中心，約120°間隔三向環(huán)形分布，噴出的水在高壓風(fēng)的作用下霧化并獲得預(yù)定范圍的散布，在水槽與封水罩形成的半封閉空間水霧和高壓風(fēng)強(qiáng)烈擾動(dòng)，從而在擠壓軸線的周向形成較為均勻的冷卻場(chǎng)。
文檔編號(hào)C22F1/04GK202530137SQ20122018475
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者王孟君, 王迎新, 鄺焯珍 申請(qǐng)人:廣亞鋁業(yè)有限公司