高强度铝合金在线淬火系统及在线淬火工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种高强度铝合金在线淬火系统及其在线淬火工艺，该在线淬火系统包括挤压机、保温炉、淬火装置和牵引机；该在线淬火工艺包括铝合金铸棒预热、边热挤压边牵引、保温或加热保温、淬火处理步骤；采用本发明专利技术的高强度铝合金在线淬火系统及其在线淬火工艺后，从铝合金型材离开挤压机的型材出口，到淬火装置进行快速冷却淬火处理，整个转移过程时间很短，实现了铝合金型材挤压制品件挤压完成之后的即时在线淬火、连续生产，生产周期大大缩短，保证了产品质量的一致性；生产过程中，热量损失少，能耗低，既节约了能源，又改善了环境，与立式空气炉淬火工艺相比，节约能源80％以上，经济效益客观。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高强度铝合金热处理
，尤其涉及一种用于对高强度铝合金进 行在线淬火的系统及其在线淬火工艺。 高强度铝合金在线淬火系统及在线淬火工艺
技术介绍
高强度铝合金系列中，2XXX系铝合金称为硬铝，7XXX系铝合金称为超硬铝。这两 个系列的铝合金由于硬度高、变形抗力大，在将铝合金铸棒热挤压成铝合金型材时，挤压速 度很慢，一般都在〇. 8-3. 5米/分钟之间的速度。由于这样慢的速度不能保证挤压出的整 根铝合金型材温度一致性，因此是不能实现在线淬火的。目前，大多数采用立式空气炉对铝 合金型材进行淬火，其工艺过程是：将铝合金铸棒预热一用挤压机挤压成铝合金型材一冷 却铝合金型材一在铝合金型材的端口钻孔后穿铁丝一将铝合金型材挂上吊盘一将铝合金 型材放入立式空气炉加热一保温达到淬火温度一将铝合金型材出炉并在冷却液中淬火。 这种工艺存在的问题是： (一）由挤压机热挤压出的铝合金型材本身温度很高（440°C以上），但这部分热量 却未被充分利用，而是自然散失到周围环境中，铝合金型材被冷却至常温，而在后续的淬火 步骤前，还需要将常温的铝合金型材放入立式空气炉中重新加热、升温、保温达到所需要的 淬火温度，因此这种淬火工艺能耗很高，周围环境温度高，操作环境恶劣；立式空气炉的投 资昂贵，一个立式空气炉的投资通常在1〇〇万元-1000万元人民币之间（根据立式淬火炉 高度不同）；此外，还要修建一个淬火用的深水井。因此，整套设备投资大。 (二）这种淬火工艺是间歇式生产，铝合金型材不能实现在线连续淬火，生产周期 较长，一般需要2-3天的时间。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是：提供一种高强度铝合金在线淬火系统，该 在线淬火系统充分利用由挤压机挤压出的铝合金型材本身热量快速达到淬火温度，以节约 能源、降低能耗；同时实现铝合金型材的在线淬火、连续生产，缩短生产周期，提高生产效 率。 本专利技术所要解决的第二个技术问题是：提供一种应用高强度铝合金在线淬火系统 的在线淬火工艺。 为解决上述第一个关于高强度铝合金在线淬火系统的技术问题，本专利技术的技术方 案是：高强度铝合金在线淬火系统，包括： 挤压机，所述挤压机用于将预热后的铝合金铸棒热挤压成铝合金型材； 保温炉，所述保温炉呈卧式筒状结构，所述保温炉的入口靠近所述挤压机的型材 出口设置，所述保温炉用于对由所述挤压机热挤压成的铝合金型材保温，或加热并保温； 淬火装置，所述淬火装置靠近所述保温炉的出口设置，用于对出自所述保温炉的 铝合金型材挤压制品件进行淬火；和 牵引机，所述牵引机包括由动力装置驱动的可沿轨道往复直线运动的牵引车，所 述轨道贯穿所述淬火装置和所述保温炉，所述牵引车上设有夹具，所述夹具用于夹持出自 所述挤压机型材出口的铝合金型材的一端。 上述技术方案中，优选地，所述保温炉包括炉体，所述炉体设有保温层；所述炉体 内腔设有加热元件以及测温元件；所述炉体内腔底部设有用于传送所述铝合金型材的若干 滚筒；靠近所述保温炉的入口处的所述炉体上设置有维修门。 上述技术方案中，优选地，所述淬火装置包括若干呈环状布置的冷却喷管，若干所 述冷却喷管的设置方向与所述铝合金型材的运动方向一致，若干所述冷却喷管上的喷孔呈 向心设置。 上述技术方案中，优选地，在所述淬火装置的下游还设置有用于放置淬火后的铝 合金型材挤压制品件的冷床，在所述冷床的旁侧设置有用于对所述铝合金型材挤压制品件 拉伸矫直的拉伸机。 为解决上述第二个关于高强度铝合金在线淬火工艺的技术问题，本专利技术的技术方 案是：高强度铝合金在线淬火工艺，包括以下步骤： S10、所述牵引机运转，所述动力装置驱动所述牵引车沿所述轨道运行至靠近所述 挤压机的型材出口处； S20、由所述挤压机对预热后的铝合金铸棒进行热挤压； S30、所述牵引车的夹具夹持住挤压出的铝合金型材的一端；在所述挤压机对铝合 金铸棒进行热挤压的同时，所述牵引车同步牵引挤压出的铝合金型材进入所述保温炉内； S40、所述铝合金型材在所述保温炉中被保温，或被加热并保温； S50、挤压机挤压完毕，即制得一个铝合金型材挤压制品件，所述铝合金型材挤压 制品件在所述保温炉内达到淬火温度时，所述牵引车沿所述轨道牵引所述铝合金型材挤压 制品件快速行至淬火装置，由所述淬火装置对铝合金型材挤压制品件进行淬火处理。 上述淬火工艺技术方案中，优选地，还包括：S60、拉伸步骤，由拉伸机对淬火处理 后的铝合金型材挤压制品件进行拉伸矫直处理。 由于采用了上述技术方案，本专利技术的高强度铝合金在线淬火系统包括挤压机、保 温炉、淬火装置和牵引机，生产铝合金型材挤压制品件时，牵引机的动力装置驱动牵引车沿 轨道运行至靠近挤压机的型材出口处，由挤压机对预热后的铝合金铸棒进行热挤压成型， 铝合金型材的一端刚一离开挤压机的型材出口，便被牵引车的夹具夹持住，在挤压机对铝 合金铸棒进行热挤压的同时，牵引车同步牵引挤压出的铝合金型材进入保温炉内，牵引车 同步牵引的过程对铝合金型材起到了拉伸矫直作用，能确保后续淬火时变形最小；由于热 挤压时铝合金铸棒本身温度很高，基本接近淬火温度，而挤压成型的铝合金型材一离开挤 压机的型材出口，在几乎没有热量散失的情况下，便被牵引车牵引进入保温炉保温，避免了 热量损失，此时保温炉只需提供很少的热量，甚至不需对铝合金型材加热，错合金型材就能 达到淬火温度，而铝合金型材一达到淬火温度，便被牵引车牵引快速离开保温炉并进入淬 火装置，由淬火装置对其进行快速冷却淬火处理。之后，动力装置驱动牵引车沿轨道再次运 行至靠近挤压机的型材出口处，进行下一个工作循环。 采用本专利技术的高强度铝合金在线淬火系统及其在线淬火工艺后，从铝合金型材离 开挤压机的型材出口，在保温炉保温或加热保温，到淬火装置进行快速冷却淬火处理，整个 转移过程时间很短，实际生产表明只用几分钟，实现了铝合金型材挤压制品件挤压完成之 后的即时在线淬火、连续生产，保证了产品质量的一致性，相比于现有的淬火工艺，生产周 期大大缩短；保温炉及牵引机的设置，确保了生产过程中，转移时间短，热量损失少，能耗 低，既节约了能源，又改善了环境，实际生产表明，与传统的立式空气炉淬火工艺相比，可节 约能源80%以上。 【附图说明】 图1是本专利技术实施例的高强度铝合金在线淬火系统的布置示意图； 图2是图1中的A-A剖面示意图； 图3是本专利技术实施例的高强度铝合金在线淬火工艺的流程示意框图； 图中：1_牵引机；2-冷床；3-淬火装置；4-保温炉；41-保温层；42-加热元件； 43-测温元件；44-滚筒；45-铝合金型材挤压制品件；5-维修门；6-铝合金型材；7-挤压 机；8-拉伸机；9-轨道。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步非限制性的说明。 图1中箭头所示为铝合金型材的运行方向。如图1所示，本专利技术实施例的高强度 铝合金在线淬火系统，包括： 挤压机7,挤压机7用于将预热后的铝合金铸棒热挤压成铝合金型材； 保温炉4,保温炉4呈卧式筒状结构，其中，保温炉4的入口靠近挤压机7的型材出 口设置，保温炉4本文档来自技高网...

【技术保护点】
高强度铝合金在线淬火系统，其特征在于，包括：挤压机，所述挤压机用于将预热后的铝合金铸棒热挤压成铝合金型材；保温炉，所述保温炉呈卧式筒状结构，所述保温炉的入口靠近所述挤压机的型材出口设置，所述保温炉用于对由所述挤压机热挤压成的铝合金型材保温，或加热并保温；淬火装置，所述淬火装置靠近所述保温炉的出口设置，用于对出自所述保温炉的铝合金型材挤压制品件进行淬火；和牵引机，所述牵引机包括由动力装置驱动的可沿轨道往复直线运动的牵引车，所述轨道贯穿所述淬火装置和所述保温炉，所述牵引车上设有夹具，所述夹具用于夹持出自所述挤压机型材出口的铝合金型材的一端。

【技术特征摘要】
1. 高强度铝合金在线淬火系统，其特征在于，包括： 挤压机，所述挤压机用于将预热后的铝合金铸棒热挤压成铝合金型材； 保温炉，所述保温炉呈卧式筒状结构，所述保温炉的入口靠近所述挤压机的型材出口 设置，所述保温炉用于对由所述挤压机热挤压成的铝合金型材保温，或加热并保温； 淬火装置，所述淬火装置靠近所述保温炉的出口设置，用于对出自所述保温炉的铝合 金型材挤压制品件进行淬火；和 牵引机，所述牵引机包括由动力装置驱动的可沿轨道往复直线运动的牵引车，所述轨 道贯穿所述淬火装置和所述保温炉，所述牵引车上设有夹具，所述夹具用于夹持出自所述 挤压机型材出口的错合金型材的一端。2. 如权利要求1所述的高强度铝合金在线淬火系统，其特征在于：所述保温炉包括炉 体，所述炉体设有保温层；所述炉体内腔设有加热元件以及测温元件；所述炉体内腔底部 设有用于传送所述铝合金型材的若干滚筒。3. 如权利要求2所述的高强度铝合金在线淬火系统，其特征在于：靠近所述保温炉的 入口处的所述炉体上设置有维修门。4. 如权利要求1、2或3所述的高强度铝合金在线淬火系统，其特征在于：所述淬火装 置包括若干呈环状布置的冷却喷管，若干所述冷却喷管的设置方向与所述铝合金型材的运 动方向一致，若干所述冷却喷管...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴维光，梁世斌，张洪亮，
申请(专利权)人：山东华建铝业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37