本發(fā)明涉及一種鋁合金板坯的淬火方法，尤其是一種超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法。

背景技術(shù)：

公知的：固溶熱處理指將合金加熱到高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。對于鋁合金固溶熱處理，通常采用的設(shè)備是底開式鋁合金熱處理爐，爐膛中的鋁合金坯料通常采用懸掛、并側(cè)立裝爐的方式，這種方式起吊重量一般不超過3噸，可以有效的保證爐膛內(nèi)的起吊工裝在高溫下加熱時不會發(fā)生太大變形，另一方面?zhèn)攘⒀b爐可以保證坯料以最小的截面進行淬火，從而保證組織性能滿足要求。

但對于重達5噸以上的超大規(guī)格鋁合金坯料來說，在通常使用的鋁合金固溶熱處理爐中進行懸掛、并側(cè)立裝爐的方式顯然是不行的，因此需要考慮其它的設(shè)備形式，目前常見的熱處理設(shè)備為箱式電爐，爐膛高度有限，因此只能采用平放裝爐形式，但考慮到淬火時必須側(cè)立入水以保證組織性能，出爐后淬火之前必須對鋁合金坯料進行翻轉(zhuǎn)，以保證在有效的時間內(nèi)完成翻料和入水整個過程。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法，該方法能夠在超大規(guī)格鋁合金板坯以平放裝爐的方式進行加熱并出爐后，對超大規(guī)格鋁合金板坯實現(xiàn)翻料及垂直淬火。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法，采用U型工裝以及吊裝裝置對超大規(guī)格鋁合金板坯進行翻轉(zhuǎn)和吊運，所述U型工裝包括鏈條、U型夾具；

所述U型夾具具有夾槽，所述夾槽具有的寬度d與超大規(guī)格鋁合金板坯的厚度匹配；所述夾槽具有的底面和側(cè)壁；所述側(cè)壁與底面垂直；

還包括以下步驟：

1)首先將U型夾具的兩端分別與鏈條通過連接件連接形成U型工裝，所述U型夾具上設(shè)置鏈條為一根完整的鏈條；所述鏈條與U型夾具一端的連接點與鏈條與U型夾具另一端連接點之間的鏈條長度為U型夾具的周長；

2)超大規(guī)格鋁合金板坯出爐時，分別將兩個U型夾具裝卡到超大規(guī)格鋁合金板坯長邊靠近端頭400～600mm的位置；并且使得U型夾具一端的鏈條位于超大規(guī)格鋁合金板坯的上表面；U型夾具另一端的鏈條兜住超大規(guī)格鋁合金板坯的下表面；

3)通過吊裝裝置吊起超大規(guī)格鋁合金板坯兩端U型夾具上的鏈條；使得超大規(guī)格鋁合金板坯翻轉(zhuǎn)直至超大規(guī)格鋁合金板坯下表面與水平面垂直；

4)通過吊裝裝置吊起超大規(guī)格鋁合金板坯，并且將超大規(guī)格鋁合金板坯轉(zhuǎn)移到水槽中垂直淬火。

進一步的，所述步驟1)至步驟4)完成的時間小于或者等于3min。

進一步的，步驟1)中所述的連接件為V型鉤，所述U型夾具兩端設(shè)置有銷孔，所述V型鉤兩端均設(shè)置有連接銷孔；所述V型鉤穿過鏈條上的單節(jié)鏈條圈，所述V型鉤的連接銷孔內(nèi)設(shè)置有螺栓，所述螺栓穿過V型鉤的兩端的連接銷孔以及U型夾具兩端的銷孔，連接U型夾具和V型鉤。

進一步的，所述U型夾具的外角α和β均采用圓角過渡。

具體的，所述U型夾具具有的夾槽的寬度d為250mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm或者600mm。

具體的，所述U型夾具采用鈦合金制造。

進一步的，所述U型夾具的質(zhì)量為5～6Kg。

進一步的，所述U型夾具的外表面設(shè)置有加強肋條。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述的超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法由于采用U型工裝對平放裝爐進行加熱后的超大規(guī)格鋁合金板坯進行吊運，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對超大規(guī)格鋁合金板坯進行翻轉(zhuǎn)，使得超大規(guī)格鋁合金板坯能夠垂直淬火；同時具有以下優(yōu)點：

一、與叉車轉(zhuǎn)移淬火方法相比，本發(fā)明所述超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法不受限位，可以使大型工件整體入水；

二、與鏈條轉(zhuǎn)移淬火方法相比，本發(fā)明所述超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法可以將水平放置的工件翻轉(zhuǎn)垂直，并以最小截面入水；保證工件翻轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)移入水過程的穩(wěn)定性，保證工件的組織性能；

三、與工件上加工釣餌方法相比，加工釣餌的尺寸有限，并且破壞工件完整性。淬火入水時，釣餌處容易產(chǎn)生淬火裂紋，危險性較大。本發(fā)明所述超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法不會破壞工件，淬火時，兜住工件下邊，不易產(chǎn)生淬火裂紋。

進一步的，本發(fā)明中的U型夾句材質(zhì)為鈦合金，螺栓材質(zhì)為高強鋼，使得工裝具有高強度低密度的特點，最大能夠承受15t重量；一個操作人員可以順利提起U型工裝，完成裝夾操作；有效的減少淬火轉(zhuǎn)移時間。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中U型夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中的A-A剖視圖；

圖3是本發(fā)明實施例中V型鉤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例中V型鉤的側(cè)視圖；

圖5是U型夾具上鏈條為一條完整鏈條時兜住超大規(guī)格鋁合金板坯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例中翻轉(zhuǎn)超大規(guī)格鋁合金板坯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例中超大規(guī)格鋁合金板坯的垂直時的主視圖；

圖8是本發(fā)明實施例中超大規(guī)格鋁合金板坯的垂直時的立體圖；

圖中標示：1-鏈條，2-U型夾具，21-夾槽，22-底面，23-側(cè)壁，24-銷孔，25-加強肋條，3-V型鉤，31-連接銷孔，4-螺栓，5-超大規(guī)格鋁合金板坯，51-下表面，52-上表面。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

如圖1-8所示，本發(fā)明所述的超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法，采用U型工裝和吊裝裝置對超大規(guī)格鋁合金板坯進行翻轉(zhuǎn)和吊運，所述U型工裝包括鏈條1、U型夾具2；

所述U型夾具2具有夾槽21，所述夾槽21具有的寬度d與超大規(guī)格鋁合金板坯5的厚度匹配；所述夾槽21具有的底面23和側(cè)壁22；所述側(cè)壁22與底面23垂直；

還包括以下步驟：

1)首先將U型夾具2的兩端分別與鏈條1通過連接件連接形成U型工裝；所述U型夾具2上設(shè)置的鏈條1為一根完整的鏈條；所述鏈條1與U型夾具2一端的連接點與鏈條1與U型夾具2另一端連接點之間的鏈條長度為U型夾具2的周長；

2)超大規(guī)格鋁合金板坯5出爐時，分別將兩個U型夾具2裝卡到超大規(guī)格鋁合金板坯5長邊靠近端頭400～600mm的位置；并且將U型夾具2一端的鏈條1位于超大規(guī)格鋁合金板坯5的上表面52；U型夾具2另一端的鏈條1兜住超大規(guī)格鋁合金板坯5的下表面51；

3)通過吊裝裝置吊起位于超大規(guī)格鋁合金板坯5兩端U型夾具2上的鏈條1；使得超大規(guī)格鋁合金板坯5翻轉(zhuǎn)直至超大規(guī)格鋁合金板坯5的下表面51與水平面垂直；

4)通過吊裝裝置吊起超大規(guī)格鋁合金板坯5，并且使得超大規(guī)格鋁合金板坯5轉(zhuǎn)移到水槽中垂直淬火。

在步驟1)中首先將U型夾具2的兩端分別與鏈條1連接組形成U型工裝；從而避免超大規(guī)格鋁合金板坯5在出爐翻料過程中對工裝夾具進行組裝耽誤時間，避免工件開裂。為了避免U型夾具2在吊裝超大規(guī)格鋁合金板坯5時開裂，造成安全隱患，所述U型夾具2上設(shè)置的鏈條1為一根完整的鏈條；所述鏈條1與U型夾具2一端的連接點與鏈條1與U型夾具2另一端連接點之間的鏈條長度為U型夾具2的周長。具體的，鏈條1采用一根完整的長10m的鏈條，在鏈條1中間位置安裝U型夾具2，并且使得鏈條1與U型夾具2一端的連接點與鏈條1與U型夾具2另一端連接點之間的鏈條長度為U型夾具2的周長；然后將鏈條1的兩端掉在行車鉤上或起吊裝置上。因此在吊裝過程中，如果U型夾具開裂，鏈條1上位于U型夾具2兩端之間的部分將會兜住超大規(guī)格鋁合金板坯5，從而避免超大規(guī)格鋁合金板坯5掉落。

在步驟2)中如圖7和8所示，在出爐的超大規(guī)格鋁合金板坯5的兩端分別安裝U型夾具2，并且使得U型夾具2一端的鏈條1位于超大規(guī)格鋁合金板坯5的上表面52；U型夾具2另一端的鏈條1兜住超大規(guī)格鋁合金板坯5的下表面51；從而為后續(xù)步驟中實現(xiàn)對超大規(guī)格鋁合金板坯5的翻轉(zhuǎn)和吊運做準備。

在步驟3)中通過吊裝裝置吊起位于超大規(guī)格鋁合金板坯5兩端U型夾具2上的鏈條1；使得超大規(guī)格鋁合金板坯5翻轉(zhuǎn)直至超大規(guī)格鋁合金板坯5的下表面51與水平面垂直；

具體的，首先將超大規(guī)格鋁合金板坯5兩端U型夾具2上的鏈條1與吊裝裝置連接，并且保證U型夾具2兩端的鏈條距離吊裝裝置的長度相同(即，超大規(guī)格鋁合金板坯5的上表面52和下表面51兩側(cè)的鏈條1長度一致)，然后通過吊裝裝置吊起超大規(guī)格鋁合金板坯5兩端的鏈條1。所述吊裝裝置具體的可以采用行車。

由于證U型夾具2兩端的鏈條距離吊裝裝置的長度相同，U型夾具2為剛性夾具，同時所述U型夾具2具有夾槽21，所述夾槽21具有的底面23和側(cè)壁22；所述側(cè)壁22與底面23垂直；所述超大規(guī)格鋁合金板坯5位于夾槽21內(nèi)；因此可以使得超大規(guī)格鋁合金板坯5在拉伸鏈條1時出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，使得超大規(guī)格鋁合金板坯5翻轉(zhuǎn)到下表面51垂直與水平面的位置。所述U型夾具2起到固定和保護超大規(guī)格鋁合金板坯5的作用，防止淬火入水時，鋁板開裂。

最后在步驟4)中通過吊裝裝置吊起超大規(guī)格鋁合金板坯5，使得超大規(guī)格鋁合金板坯5平移到水槽中垂直淬火；從而保證熱處理后超大規(guī)格鋁合金板坯5的組織性能。

綜上所述，本發(fā)明所述的超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法由于采用U型工裝對平放裝爐進行加熱后的超大規(guī)格鋁合金板坯進行吊運，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對超大規(guī)格鋁合金板坯進行翻轉(zhuǎn)，使得超大規(guī)格鋁合金板坯能夠垂直淬火；同時具有以下優(yōu)點：

一、與叉車轉(zhuǎn)移淬火方法相比，本發(fā)明所述超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法不受限位，可以使大型工件整體入水；

二、與鏈條轉(zhuǎn)移淬火方法相比，本發(fā)明所述超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法可以將水平放置的工件翻轉(zhuǎn)垂直，并以最小截面入水；保證工件翻轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)移入水過程的穩(wěn)定性，保證工件的組織性能；

三、與工件上加工釣餌方法相比，加工釣餌的尺寸有限，并且破壞工件完整性。淬火入水時，釣餌處容易產(chǎn)生淬火裂紋，危險性較大。本發(fā)明所述超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法不會破壞工件，淬火時，兜住工件下邊，不易產(chǎn)生淬火裂紋。

為了避免超大規(guī)格鋁合金板坯5出爐后被放置較長時間，從而使得溫度降低影響淬火效果，進一步的，所述步驟1)至步驟4)完成的時間小于或者等于3min。通過將超大規(guī)格鋁合金板坯5翻轉(zhuǎn)吊運步驟的時間控制在3min以內(nèi)，從而可以有效的避免超大規(guī)格鋁合金板坯5出現(xiàn)開裂。

所述連接件可以采用多種方式，為了便于鏈條1與U型夾具2的連接和拆卸。如圖3、4、5以及6所示，優(yōu)選的步驟1)中所述的連接件為V型鉤3，所述U型夾具1兩端設(shè)置有銷孔24，所述V型鉤3兩端均設(shè)置有連接銷孔31；所述V型鉤3穿過鏈條1上的單節(jié)鏈條圈，所述V型鉤3的連接銷孔31內(nèi)設(shè)置有螺栓4，所述螺栓4穿過V型鉤3的兩端的連接銷孔31以及U型夾具1兩端的銷孔24，連接U型夾具2和V型鉤3。

通過上述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)U型夾具2與鏈條1之間的連接，在連接時只需將V型鉤3穿過鏈條1，然后通過螺栓4將V型鉤3和U型夾具2的兩端進行連接即可。在拆卸時，只需拆卸螺栓4，直接拆除V型鉤3即可；因此安裝、拆卸方便。

由于超大規(guī)格鋁合金板坯5具有多種規(guī)格，為了便于適應(yīng)各種規(guī)格超大規(guī)格鋁合金板坯5的吊運。具體的，所述U型夾具2具有的夾槽21的寬度d為250mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm或者600mm。上述不同規(guī)格的U型夾具2分別適用于190～240mm、240～290mm、290～340mm、340～390mm、390～440mm、440～490mm、490～540mm、540～590mm不同厚度的超大規(guī)格鋁合金板坯5。

為了保證垂直翻料的穩(wěn)定性，進一步的如圖1所示，所述U型夾具2的外角α和β均采用圓角過渡。

為了保證U型夾具2的強度所述U型夾具2采用鈦合金制造。采用鈦合金制造U型家具2，抗拉強度約900MPa。鈦合金具有高強度低密度的特點；滿足強度要求的同時，具有較輕重量，便于操作人員迅速裝卡，保證淬火轉(zhuǎn)移時間。具體的，所述U型夾具2的質(zhì)量為5～6Kg。

為了保證U型夾具2的強度，同時保證U型夾具2的質(zhì)量較輕；進一步的，所述U型夾具2的外表面設(shè)置有加強肋條25。

實施例

超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法，采用U型工裝對超大規(guī)格鋁合金板坯進行翻轉(zhuǎn)和吊運，所述U型工裝包括鏈條1、U型夾具2；

所述U型夾具2具有夾槽21，所述夾槽21具有的寬度d與超大規(guī)格鋁合金板坯5的厚度匹配；所述夾槽21具有的底面23和側(cè)壁22；所述側(cè)壁22與底面23垂直。

所述U型夾具2具有的夾槽21的寬度d為250mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm或者600mm。分別適用于190～240mm、240～290mm、290～340mm、340～390mm、390～440mm、440～490mm、490～540mm、540～590mm不同厚度的超大規(guī)格鋁合金板坯5。

所述U型夾具2采用鈦合金制造。具體的，U型夾結(jié)構(gòu)是由5～15mm腹板和筋條組成，外直角處通過R100～150mm過度，所述U型夾具2的質(zhì)量為5～6Kg；所述U型夾具2的外表面設(shè)置有加強肋條25。

采用鈦合金制造U型夾具2，如附圖1所示，抗拉強度約900MPa。鈦合金具有高強度低密度的特點。U型夾具2結(jié)構(gòu)是由5～15mm腹板和筋條組成，滿足強度要求的同時，具有較輕重量，便于操作人員迅速裝卡，保證淬火轉(zhuǎn)移時間。

超大規(guī)格鋁合金板坯平放裝爐實現(xiàn)垂直淬火的方法，包括以下步驟：

1、將鏈條1與U型夾具2、V型鉤3、螺栓4組裝成U型工裝；通過V型鉤3將鏈條1固定在U型夾具3上，所述的連接件為V型鉤3，所述U型夾具1兩端設(shè)置有銷孔24，所述V型鉤3兩端均設(shè)置有連接銷孔31；所述V型鉤3穿過鏈條1上的單節(jié)鏈條圈，所述V型鉤3的連接銷孔31內(nèi)設(shè)置有螺栓4，所述螺栓4穿過V型鉤3的兩端的連接銷孔31以及U型夾具1兩端的銷孔24，連接U型夾具2和V型鉤3。具體的，采用鈦合金制造V型鉤3。V型鉤3是截面18×20mm的“V”字型，內(nèi)外尖端處通過R10～30mm圓弧過度。如附圖3所示，抗拉強度約900MPa。將V型鉤3穿在鏈條1上，鏈條1受力后，滑動到V型鉤3頭部圓角處，從而使得U型夾具2不易滑動，進一步保證垂直翻料過程的穩(wěn)定性。

具體的，采用高強鋼制造螺栓4，所述螺栓4規(guī)格M10×1.5。具體的，采用300M鋼制造螺栓，如附圖3所示，抗拉強度約為1860MPa。與U型夾具2和v型鉤3組成U型工裝，最大能夠承受7t重量的超大鋁合金板坯。

2、超大規(guī)格鋁合金板坯5出爐時，分別將兩個U型夾具2裝卡到超大規(guī)格鋁合金板坯5長邊靠近端頭400～600mm的位置；并且將U型夾具2一端的鏈條1位于超大規(guī)格鋁合金板坯5的上表面52；U型夾具2另一端的鏈條1兜住超大規(guī)格鋁合金板坯5的下表面51；并且保證U型夾具2兩端的鏈條距離吊裝裝置的長度相同(即，超大規(guī)格鋁合金板坯5的上表面52和下表面51兩側(cè)的鏈條1長度一致)。

3、通過吊裝裝置吊起位于超大規(guī)格鋁合金板坯5兩端U型夾具上的鏈條1；使得超大規(guī)格鋁合金板坯5翻轉(zhuǎn)直至超大規(guī)格鋁合金板坯5的下表面51與水平面垂直；所述吊裝裝置采用行車。

4、通過吊裝裝置吊起超大規(guī)格鋁合金板坯5，并且將超大規(guī)格鋁合金板坯5轉(zhuǎn)移到水槽中垂直淬火。并且保證所述步驟1至步驟4完成的時間小于或者等于3min。