用于铝合金电磁能快速时效的热处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于铝合金电磁能快速时效的热处理装置。所述热处理装置包括：加热炉体，包括炉壁、炉壳与炉膛，所述炉膛内侧到所述炉壳之间依次布设有加热体和线圈，所述加热体用于对工件进行加热，所述线圈用于为工件提供电磁场；冷却水系统，与所述线圈连接，用于对所述线圈进行冷却；辊道，位于所述加热炉体内部的中空位置上，用于放置铝合金工件；电动机，与所述辊道连接，用于将铝合金工件运送至炉膛内；控制电源柜，位于所述炉壳的外壁上，用于控制电磁场的工作时间、炉壁内的温度、辊道的运动速度。采用本实用新型专利技术的装置、方法或系统在缩短时效时间的同时使材料性能达到指标要求，提高了热处理生产效率。

Thermal Processing Unit for Rapid Aging of Electromagnetic Energy of Aluminum Alloy

The utility model provides a heat treatment device for rapid aging of electromagnetic energy of aluminium alloy. The heat treatment device comprises: a heating furnace body, including a furnace wall, a furnace shell and a furnace chamber, wherein a heating body and a coil are arranged sequentially between the inner side of the furnace and the furnace shell. The heating body is used to heat the workpiece, the coil is used to provide an electromagnetic field for the workpiece, a cooling water system is connected with the coil for cooling the coil, and the roller track is located in the heating process. The hollow position inside the furnace body is used for placing the aluminium alloy workpiece; the motor is connected with the roller to transport the aluminium alloy workpiece into the furnace; and the power cabinet is located on the outer wall of the furnace shell to control the working time of the electromagnetic field, the temperature in the furnace wall and the movement speed of the roller. The device, method or system of the utility model can shorten the aging time and make the material performance meet the requirements of the target, thus improving the production efficiency of heat treatment.

【技术实现步骤摘要】
用于铝合金电磁能快速时效的热处理装置
本技术涉及材料时效领域，特别是涉及一种用于铝合金电磁能快速时效的热处理装置。
技术介绍
最早的7xxx系铝合金时效工艺是T6峰值时效，单纯追求高强度开发出的时效制度，强度可以达到峰值，但晶界分布较细小的连续链状质点，这种晶界组织对应力腐蚀和剥落腐蚀十分敏感。其时效温度一般为100～140℃，保温时间一般为8～36h。双级时效就是对固溶处理后的合金在不同温度进行两次时效处理，常规的双级处理是先在低温进行预时效，然后再进行高温时效。低温预时效相当于成核阶段，高温时效为稳定化阶段。这种时效工艺打破了晶界析出相的连续性，使组织得到改善，减小了应力腐蚀和剥落腐蚀敏感性，也提高了断裂韧性，与此同时，由于晶粒内的质点发生粗化，因此提高抗应力腐蚀是以牺牲强度作为代价。7XXX铝合金的双级时效制度一般为(100～125)℃/(6～24)h+(155～175)℃/(8～30)h。回归再时效(RRA)处理：热处理制度是20世纪70年代初Cina公司为改善7075合金的SCR而提出的。经过RRA处理后，合金在保持T6状态强度的同时拥有T73状态的抗SCC性能。RRA工艺需要被处理的工件在高温下短时加热，因而只能应用于小零件。国内外学者对该系铝合金热处理工艺进行了大量的研究并积累了相当的经验和理论。但对热处理工艺的研究，时效处理局限于较传统的工艺，对快速时效热处理研究报道更是少见。一些学者对7A04铝合金热处理采用了分级固溶以及快速二级时效制度，但时效时间仍在7h以上；还有学者将电脉冲运用到材料领域对Cu-Ni-Si合金进行快速时效，但电脉冲在施加高密度电流时效时容易引起瞬时温升使材料产生过时效。超硬铝是目前发展潜力最大的铝合金之一，由于其强度相当于超强度钢(高达680Mpa)，并且重量轻等特点，广泛应用于制作飞机蒙皮、翼肋、起落架等。由于7XXX铝合金的热处理制度不仅对合金的组织和性能有很大影响，而且也影响着合金的热处理生产效率,所以制定合理的热处理工艺对材料的性能及生产效率发挥着很重要的作用。近几年，一些学者将脉冲磁场运用到铝合金铸造晶粒细化技术中，并提出电磁能可降低均匀形核的临界吉布斯自由能，使体系更容易形核，铝合金的时效过程就是溶质原子从过饱和固溶体中析出的过程，析出的过程也是原子形核长大的过程；在此基础上，将电磁能可以促进形核这一理论推广化，运用到铝合金的时效处理过程中，在相同的时效温度下，通过施加磁场后缩短时效时间，促进形核，使材料分布于基体内的析出相更加弥散均匀，使材料的性能达到技术指标并且提高热处理生产效率。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于铝合金电磁能快速时效的热处理装置。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：一种用于铝合金电磁能快速时效的热处理装置，所述热处理装置包括：加热炉体，包括炉壁、炉壳与炉膛，所述炉膛内侧到所述炉壳之间依次布设有加热体和线圈，所述加热体用于对工件进行加热，所述线圈用于为工件提供电磁场；冷却水系统，与所述线圈连接，用于对所述线圈进行冷却；辊道，位于所述加热炉体内部的中空位置上，用于放置铝合金工件；电动机，与所述辊道连接，用于将铝合金工件运送至炉膛内；控制电源柜，位于所述炉壳的外壁上，用于控制电磁场的工作时间、炉壁内的温度、辊道的运动速度。可选的，所述线圈为实心铜线圈或者空心铜线圈。可选的，所述辊道的传动方式为集体传动。根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：本技术提供一种用于铝合金电磁能快速时效的热处理装置，将铝合金工件放置在通有电磁场的加热炉体内，在铝合金时效过程中实现加热的同时并对其施加电磁能，通过在铝合金时效处理过程中施加磁场的方式，对铝合金的时效析出行为产生作用以加速时效析出进程，促进形核，使析出相更加弥散均匀。在缩短时效时间的同时使材料性能达到指标要求，提高了热处理生产效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例用于铝合金电磁能快速时效的热处理装置结构图；图2为本技术实施例用于电磁能快速时效7A04铝合金不加磁场与加磁场热处理后伸长率和断面收缩率对比图；图3为本技术实施例用于电磁能快速时效7A04铝合金不加磁场与加磁场热处理后的抗拉强度对比图；图4为本技术实施例用于7A04铝合金时效热处理加磁场与不加磁场析出物分布微观组织形貌图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术实施例用于铝合金电磁能快速时效的热处理装置结构图。如图1所示，一种用于铝合金电磁能快速时效的热处理装置，所述热处理装置包括：加热炉体1，包括炉壁、炉壳与炉膛，所述炉膛内侧到所述炉壳之间依次布设有加热体2和线圈3，所述加热体2用于对工件进行加热，所述线圈3用于为工件提供电磁场；冷却水系统，与所述线圈3连接，用于对所述线圈3进行冷却；辊道4，位于所述加热炉体1内部的中空位置上，用于放置铝合金工件；电动机，与所述辊道4连接，用于将铝合金工件运送至炉膛内；控制电源柜5，位于所述炉壳的外壁上，用于控制电磁场的工作时间、炉壁内的温度、辊道4的运动速度。所述线圈2为实心铜线圈或者空心铜线圈。可根据实际生产需要设定，线圈内置于炉壳与炉膛之间并相互绝缘，线圈与外接专用电源柜独立连接。所述辊道4的传动方式为集体传动，传动速度范围为0～30m/min，辊道间距可根据实际生产设定，如处理尺寸较小工件，需放置在顺磁性材料载物台上，再由辊道移入加磁热处理炉内。所述热处理装置还包括石英管6，石英管用于保证加热体2的时效温度。辊道4采用集体传动的方式外接电动机，传动过程中将工件运送至炉膛内；加热炉体1组成元件由炉膛内侧到炉壳外部依次分布为：石英管6、加热体2和线圈3，炉膛内侧由石英管6进行保护，将加热体2、线圈3与炉膛内所放工件分隔开，石英管6外侧分布加热体，使其能够在热处理过程中达到时效温度；加热体2外根据实际生产需要设置一定匝数的线圈，实现在时效热处理的同时施加电磁能，线圈2与冷却水系统连接，以达到对线圈2冷却的目的，并外接专用电源，最外侧由炉壳进行包裹，上述辊道速度、工作温度及时间均由控制电源柜5部分进行控制。本技术提供一种用于铝合金电磁能快速时效的热处理装置，将铝合金工件放置在通有电磁场的加热炉体内，在铝合金时效过程中实现加热的同时并对其施加电磁能，通过在铝合金时效处理过程中施加磁场的方式，对铝合金的时效析出行为产生作用以加速时效析出进程，促进形核，使析出相更加弥散均匀。在缩短时效时间的同时使材料性能达到指标要求，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铝合金电磁能快速时效的热处理装置，其特征在于，所述热处理装置包括：加热炉体，包括炉壁、炉壳与炉膛，所述炉膛内侧到所述炉壳之间依次布设有加热体和线圈，所述加热体用于对工件进行加热，所述线圈用于为工件提供电磁场；冷却水系统，与所述线圈连接，用于对所述线圈进行冷却；辊道，位于所述加热炉体内部的中空位置上，用于放置铝合金工件；电动机，与所述辊道连接，用于将铝合金工件运送至炉膛内；控制电源柜，位于所述炉壳的外壁上，用于控制电磁场的工作时间、炉壁内的温度、辊道的运动速度。

【技术特征摘要】
1.一种用于铝合金电磁能快速时效的热处理装置，其特征在于，所述热处理装置包括：加热炉体，包括炉壁、炉壳与炉膛，所述炉膛内侧到所述炉壳之间依次布设有加热体和线圈，所述加热体用于对工件进行加热，所述线圈用于为工件提供电磁场；冷却水系统，与所述线圈连接，用于对所述线圈进行冷却；辊道，位于所述加热炉体内部的中空位置上，用于放置铝合金工件；电动机，与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：于文霞，邢淑清，鲍鑫宇，余珂培，吕占祥，张平，麻永林，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，北京冶科磁性材料有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15