一种薄壁异形铝构件精密热处理生产线制造技术

一种薄壁异形铝构件精密热处理生产线，包括：辊底式电加热炉，通过使热空气形成高速射流喷射到构件表面进行加热；淬火机床，具有若干根据构件形状设置成不同高度、角度的高压水喷头；辊道，呈水平直线型设置；其中，辊底式电加热炉与淬火机床相邻并排设置，辊道由外部穿过淬火机床后铺设到辊底式电加热炉内，辊道可将构件传送到辊底式电加热炉与淬火机床内进行加热及淬火。采用如上设备，通过热空气形成高速射流对构件进行加热可以使构件受热更均匀；淬火时通过根据构件形状设置成不同高度、角度的高压水喷头，使构件快速均匀冷却，有助于实现构件热处理的少无变形。

A precision heat treatment production line for thin-wall special-shaped aluminum components

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁异形铝构件精密热处理生产线
本专利技术涉及热处理
，特别是指一种薄壁异形铝构件精密热处理生产线。
技术介绍
航天航空领域使用的薄壁异形铝合金构件的热处理方式一般为固溶加热与时效处理。常用的热处理方式为硝盐浴热处理，具有加热速度快、温度均匀、构件畸变相对小、力学性能好的特点。硝盐在热处理生产过程中遇水或者高温时可能发生爆炸，造成安全事故，高温熔盐产生盐雾废气危害人体，盐浴废渣污染环境，难以处理，因此，硝盐浴热处理被列为限用的淘汰技术装备。铝合金强化温度区间范围小，加热温度均匀性要求高，一般要达到±3～±5℃或更高。常用的铝合金构件空气加热炉炉温均匀性较差，加热速度慢，生产效率低。所配置的浸入式淬火方式在淬火过程中存在零件入水冲击力大，构件表面蒸汽膜难以破除，构件各部位冷速难以调整，淬火水池流动性差等问题，导致薄壁异形构件构件力学性能差，产生应力变形，次品率高，不能满足航天航空领域铝合金构件的高精度热处理要求。为解决上述行业难题，本专利技术研发了一种航天航空用薄壁异形铝构件精密热处理线，为采用新专利技术的空气固溶-淬火装备替代硝盐热处理工艺，突破快速均匀加热、冷却过程精确控制、冷却变形控制等关键技术，满足航天航空领域薄壁异形铝合金构件的少无变形精密热处理。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种薄壁异形铝构件精密热处理生产线，以能使所处理构件加热均匀、冷却少无变形。本专利技术提供的薄壁异形铝构件精密热处理生产线，包括：辊底式电加热炉，通过使热空气形成高速射流喷射到构件表面进行加热；淬火机床，具有若干根据构件形状设置成不同高度、角度的高压水喷头；辊道，呈水平直线型设置；其中，辊底式电加热炉与淬火机床相邻并排设置，辊道由外部穿过淬火机床后铺设到辊底式电加热炉内，辊道可将构件传送到辊底式电加热炉与淬火机床内进行加热及淬火。采用如上设备，通过热空气形成高速射流对构件进行加热可以使构件受热更均匀；淬火时通过根据构件形状设置成不同高度、角度的高压水喷头向构件喷出冷却水，使构件快速均匀冷却；通过由外部穿过淬火机床铺设到相邻并排设置的加热炉内的辊道，可以使构件在加热炉内加热完成后通过辊道快速进入淬火机床内进行淬火，可以减小构件因转运过程温度降低对构件淬火产生的影响，有助于实现构件热处理的少无变形。本专利技术优选，所述辊底式电加热炉包括：炉体；风机，设置在炉体顶部，底部具有进风口，侧部具有出风口；风道，设置在炉体内与出风口相连；电加热器，设置在风道内；喷风臂，与风道相连，设置在炉体内辊道上部一定高度，具有若干向下的喷风口；喷风箱体，与风道相连，设置在炉体内辊道的底部，具有若干向上的花洒式喷头；其中，风机将炉体内的空气吸入并排入风道，经电加热器加热后形成所述热空气，分别由喷风口及花洒式喷头喷射出形成所述高速射流，该花洒式喷头用于调节喷出所述高速射流的流速及流量。采用如上结构，通过风机驱动空气由炉体进入风道，经加热后形成热空气，由喷风口及花洒式喷头喷出形成高速射流，喷射入炉体内，实现热空气的循环加热，使炉体内部的温度更加稳定，同时，花洒式喷头可调节高速射流的流速及流量，进一步使构件受热更加均匀。本专利技术优选，所述喷风臂为底部水平设置，且形状为随与风道连接位置距离的增加而高度降低的楔形；所述喷风口设置在喷风臂的底部。采用如上结构，通过楔形的喷风臂，使热空气由喷风口喷出时，不会因为已有部分热空气形成高速射流从喷风口喷出而影响该喷风口喷出高速射流的流速，使由喷风臂上的若干喷风口喷出的高速射流流速更加均匀。以使构件的上表面受热更加均匀。本专利技术优选，所述喷风箱体顶部设置有若干喷风管；喷风管的端部设置有所述花洒式喷头；所述花洒式喷头位于所述辊道的缝隙中。采用如上结构，可以使花洒式喷头避开辊道的阻碍，使热空气形成的高速射流可以直接喷射到构件的下表面，进而使构件下表面的受热更加均匀。本专利技术优选，所述淬火机床包括：床身，床身内设置有上述辊道；上总管，设置在床身内辊道上部的一定高度，向下设置有若干支管，支管端部设置有所述高压水喷头；下总管，设置在床身内辊道下部，向上设置有若干支管，支管端部设置有所述高压水喷头；采用如上结构，通过分布在辊道上下的高压水喷头，可以使构件更充分地与冷却水接触，使构件均匀地降温，实现淬火过程的少无变形。本专利技术优选，所述淬火机床还包括设置在床身内，床身与轨道相接位置的可向轨道上的构件喷出高压空气的喷嘴。采用如上结构，当构件通过辊道运出淬火机床时，可以通过高压空气将构件表面残留的水分吹去，防止对下一步处理产生影响。本专利技术优选，所述喷嘴上、下相对设置，喷嘴的角度偏向床身内，且朝向角度可调。采用如上结构，可以把构件表面的水向床身内吹，防止构件表面的水分向吹过的构件部分飞溅影响吹除效果。本专利技术优选，所述淬火机床还包括设置在床身顶部用于排出床身内水蒸汽的排汽系统。采用如上结构，可以将床身内的水蒸汽排出，避免影响视线以及其他光电传感器的运行。本专利技术优选，还包括用于在辊道上放置构件的不锈钢金属框架结构的料盘。采用如上结构，可以使用更加合适的姿势摆放构件，减少异形构件在辊道上的震荡，防止异形构件卡入辊道内。同时有利于对构件进行均匀地加热及淬火过程温度均匀降低，实现构件的少无变形。附图说明图1为本申请生产线局部剖开的结构示意图；图2为图1中辊底式电加热炉的剖视图。附图标注说明辊底式加热炉1；炉体11；炉门111；热风循环系统12；风机121；进风口121a；出风口121b；；导流罩123；左风道123a；右风道123b；喷风箱体124；喷风管124a；花洒式喷头124b；喷风臂125；喷风口125a；电加热器126；淬火机床2；床身21；机床支架211；机床外壳212；喷淬系统22；集水槽221；下总管222；上总管223；高压水泵224；支管225；喷头226；排汽系统23；喷风系统24；压缩空气管241；喷嘴242；辊道3；辊棒31；支撑结构32；料盘4；具体实施方式下面，结合视图对本申请的薄壁异形铝构件精密热处理生产线的具体结构进行详细的描述。图1为本申请生产线局部剖开的结构示意图。图2为图1中辊底式电加热炉的剖视图。如图1、图2所示，本申请的薄壁异形铝构件精密热处理生产线由辊底式加热炉1、淬火机床2、辊道3以及料盘4构成。其中，辊底式加热炉1、淬火机床2并排相邻安装，轨道呈水平线性布置，直接由外部从后侧穿过淬火机床2内部后由辊底式加热炉1后侧进入辊底式加热炉1内部。采用这种方式布置，可以通过辊道的快速运动，将加热炉内的构件快速转运到淬火机床内进行淬火，减小因转运过程中温度降低对构件淬火产生的影响。料盘4为不锈钢金属框架结构，用于盛放待加工构件在辊道3上运动。通过轨道的正转、反转，将料盘4及料盘4内的构件传送到辊底式加热炉1及淬火机床2内进行加热及淬火。辊底式加热炉1由炉体11以及炉体11内的热风循环系统12构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄壁异形铝构件精密热处理生产线，其特征在于，包括：/n辊底式电加热炉，通过使热空气形成高速射流喷射到构件表面进行加热；/n淬火机床，具有若干根据构件形状设置成不同高度、角度的高压水喷头；/n辊道，呈水平直线型设置；/n其中，辊底式电加热炉与淬火机床相邻并排设置，辊道由外部穿过淬火机床后铺设到辊底式电加热炉内，辊道可将构件传送到辊底式电加热炉与淬火机床内进行加热及淬火。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄壁异形铝构件精密热处理生产线，其特征在于，包括：
辊底式电加热炉，通过使热空气形成高速射流喷射到构件表面进行加热；
淬火机床，具有若干根据构件形状设置成不同高度、角度的高压水喷头；
辊道，呈水平直线型设置；
其中，辊底式电加热炉与淬火机床相邻并排设置，辊道由外部穿过淬火机床后铺设到辊底式电加热炉内，辊道可将构件传送到辊底式电加热炉与淬火机床内进行加热及淬火。


2.根据权利要求1所述的薄壁异形铝构件精密热处理生产线，其特征在于，所述辊底式电加热炉包括：
炉体；
风机，设置在炉体顶部，底部具有进风口，侧部具有出风口；
风道，设置在炉体内与出风口相连；
电加热器，设置在风道内；
喷风臂，与风道相连，设置在炉体内辊道上部一定高度，具有若干向下的喷风口；
喷风箱体，与风道相连，设置在炉体内辊道的底部，具有若干向上的花洒式喷头；
其中，风机将炉体内的空气吸入并排入风道，经电加热器加热后形成所述热空气，分别由喷风口及花洒式喷头喷射出形成所述高速射流，该花洒式喷头用于调节喷出所述高速射流的流速及流量。


3.根据权利要求2所述的薄壁异形铝构件精密热处理生产线，其特征在于，所述喷风臂为底部水平设置，且形状为随与风道连接位置距离的增加而高度降低的楔形；所述喷风口设置在喷风臂的底部。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李贤君，巫小林，张文良，董承智，宋金升，
申请(专利权)人：北京机电研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11