淬火实验装置及淬火实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种淬火实验装置及淬火实验方法，涉及铝合金热处理装备及工艺模拟机技术领域，以解决现有的淬火实验装置容易导致铝合金板带材的板形质量和综合力学性能降低的技术问题。本发明专利技术所述的淬火实验装置，包括：冷却机构；冷却机构包括：水箱，水箱的上部区域设置有冷却喷嘴组件，冷却喷嘴组件设置有至少两排喷嘴，喷嘴包括有用于实现喷水的喷水嘴和用于实现喷气的喷气嘴，且喷嘴采用高压倾斜射流的冷却方式；水箱的下部区域设置有用于对水箱中的冷却水进行加热的加热器；喷气嘴的进风口通过送风管道连通有变频风机，且送风管道的接口处设置有第一压力传感器、第一流量计和第一阀门。

【技术实现步骤摘要】
淬火实验装置及淬火实验方法
本专利技术涉及铝合金热处理装备及工艺模拟机
，特别涉及一种淬火实验装置及淬火实验方法。
技术介绍
铝合金板带材的高均匀性淬火是高品质铝合金板带生产制造工艺中的关键工序。随着社会的发展，目前对铝合金板带材的综合质量要求越来越高，尤其是对铝合金板带材的板形要求更是越来越高。传统的淬火实验装置通常为一个水箱，淬火过程无法获得高的冷却强度的同时获得高的冷却均匀性，且冷速不可控，从而由于冷却过程中的多因素不可控，因此容易导致最终的铝合金板带材的板形质量降低，并且因板带材淬火应力的产生，严重的降低了铝合金板带材的综合力学性能。因此，如何开发一套能够模拟实际大工业生产的小型淬火实验装置，以获得具有良好的板形和综合力学性能的铝合金板带材，可以大大减少工艺实验的费用和时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种淬火实验装置及淬火实验方法，以解决现有的淬火实验装置容易导致铝合金板带材的板形质量和综合力学性能降低的技术问题。本专利技术提供一种淬火实验装置，包括：冷却机构；所述冷却机构包括：水箱，所述水箱的上部区域设置有冷却喷嘴组件，所述冷却喷嘴组件设置有至少两排喷嘴，所述喷嘴包括有用于实现喷水的喷水嘴和用于实现喷气的喷气嘴，且所述喷嘴采用高压倾斜射流的冷却方式；所述水箱的下部区域设置有用于对所述水箱中的冷却水进行加热的加热器；所述喷气嘴的进风口通过送风管道连通有变频风机，且所述送风管道的接口处设置有第一压力传感器、第一流量计和第一阀门。实际应用时，所述喷水嘴通过冷却水管道连通有变频水泵，且所述冷却水管道上设置有第二压力传感器、第二流量计和第二阀门。其中，所述喷嘴的开口形式为扁平口结构。具体地，所述喷水嘴的后方设置有集水室，所述喷气嘴的后方设置有集气室。进一步地，所述喷嘴采用螺纹的形式旋钮在所述集水室和所述集气室的前面。更进一步地，所述加热器为电阻式加热器。实际应用时，所述淬火实验装置还包括：设置在所述冷却机构上游的固溶机构；所述固溶机构包括：固溶炉。其中，所述淬火实验装置还包括：设置在所述冷却机构下游的时效机构；所述时效机构包括：时效炉。具体地，所述淬火实验装置还包括：设置在所述固溶机构、所述冷却机构和所述时效机构上方的机械手横梁；所述机械手横梁上设置有机械手，且所述机械手上对应设有夹具。相对于现有技术，本专利技术所述的淬火实验装置具有以下优势：本专利技术提供的淬火实验装置中，包括：冷却机构，该冷却机构包括：水箱；其中，水箱的上部区域设置有冷却喷嘴组件，冷却喷嘴组件设置有至少两排喷嘴，喷嘴包括有用于实现喷水的喷水嘴和用于实现喷气的喷气嘴，且喷嘴采用高压倾斜射流的冷却方式；具体地，水箱的下部区域设置有用于对水箱中的冷却水进行加热的加热器；进一步地，喷气嘴的进风口通过送风管道连通有变频风机，且送风管道的接口处设置有第一压力传感器、第一流量计和第一阀门。由此分析可知，由于喷嘴包括有用于实现喷水的喷水嘴和用于实现喷气的喷气嘴，因此能够实现喷水和喷气的多种冷却方式；由于喷嘴采用高压倾斜射流的方式，因此能够消除残存板带表面汽膜，使得新水直接接触板带表面，残水形成有序壁面射流，减少膜态/过渡沸腾状态；由于水箱的下部区域设置有加热器，因此能够有效控制加热温度并对淬火件实现变温淬火；由于设置有变频风机，因此能够实现不同风压和风速的空气冷却。综上所述，本专利技术提供的淬火实验装置，能够获得高的冷却强度同时获得高的冷却均匀性，并最终减少淬火过程中铝合金板带的淬火变形和淬火应力，从而得到具有良好的板形和综合力学性能的铝合金板带材；此外，还能够完全模拟铝合金气垫式连续热处理线及辊底式热处理炉生产线的淬火工艺，大大减少工艺实验的费用和时间。本专利技术还提供一种淬火实验方法，使用如上述任一项所述的淬火实验装置，并包括如下步骤：固溶：将铝合金薄板固定在机械手的夹具上，并设定固溶温度和固溶时间；转移：达到固溶处理时间后，所述机械手自动移出，并将所述铝合金薄板由固溶机构转移至冷却机构；冷却：所述铝合金薄板位于所述冷却机构的喷嘴处，并进行水淬和/或风淬，淬火完成后所述机械手自动移出，并带动所述铝合金薄板至时效炉中进行热处理或返回至复位位置。所述淬火实验方法与上述淬火实验装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的淬火实验装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的淬火实验装置中冷却机构的主视结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的淬火实验装置中冷却机构的俯视结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的淬火实验装置中冷却机构的水冷、风冷结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的淬火实验装置中冷却机构的喷嘴结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的淬火实验装置中冷却机构的喷嘴倾斜射流结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的淬火实验方法的工艺流程示意图；图8为本专利技术实施例提供的淬火实验方法中固溶处理－强风冷却曲线图；图9为本专利技术实施例提供的淬火实验方法中固溶处理－喷水冷却曲线图。图中：1－冷却机构；11－水箱；12－冷却喷嘴组件；121－喷水嘴；122－喷气嘴；13－加热器；141－送风管道；151－变频风机；171－第一流量计；181－第一阀门；152－变频水泵；172－第二流量计；182－第二阀门；19－变送器；111－溢水口；2－固溶机构；21－固溶炉；3－时效机构；31－时效炉；41－机械手横梁；42－机械手；43－夹具；5－铝合金板带材(铝板)。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。图1为本专利技术实施例提供的淬火实验装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的淬火实验装置中冷却机构的主视结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的淬火实验装置中冷却机构的俯视结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的淬火实验装置中冷却机构的水冷、风冷结构示意图；图5为本专利技术实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种淬火实验装置，其特征在于，包括：冷却机构；所述冷却机构包括：水箱，所述水箱的上部区域设置有冷却喷嘴组件，所述冷却喷嘴组件设置有至少两排喷嘴，所述喷嘴包括有用于实现喷水的喷水嘴和用于实现喷气的喷气嘴，且所述喷嘴采用高压倾斜射流的冷却方式；所述水箱的下部区域设置有用于对所述水箱中的冷却水进行加热的加热器；所述喷气嘴的进风口通过送风管道连通有变频风机，且所述送风管道的接口处设置有第一压力传感器、第一流量计和第一阀门。

【技术特征摘要】
1.一种淬火实验装置，其特征在于，包括：冷却机构；所述冷却机构包括：水箱，所述水箱的上部区域设置有冷却喷嘴组件，所述冷却喷嘴组件设置有至少两排喷嘴，所述喷嘴包括有用于实现喷水的喷水嘴和用于实现喷气的喷气嘴，且所述喷嘴采用高压倾斜射流的冷却方式；所述水箱的下部区域设置有用于对所述水箱中的冷却水进行加热的加热器；所述喷气嘴的进风口通过送风管道连通有变频风机，且所述送风管道的接口处设置有第一压力传感器、第一流量计和第一阀门。2.根据权利要求1所述的淬火实验装置，其特征在于，所述喷水嘴通过冷却水管道连通有变频水泵，且所述冷却水管道上设置有第二压力传感器、第二流量计和第二阀门。3.根据权利要求1或2所述的淬火实验装置，其特征在于，所述喷嘴的开口形式为扁平口结构。4.根据权利要求3所述的淬火实验装置，其特征在于，所述喷水嘴的后方设置有集水室，所述喷气嘴的后方设置有集气室。5.根据权利要求4所述的淬火实验装置，其特征在于，所述喷嘴采用螺纹的形式旋钮在所述集水室和所述集气室的前面。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，贺晨，韩毅，付天亮，李家栋，王昭东，田勇，王丙兴，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21