[发明专利]铝合金挤压材在线强冷淬火装置

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金挤压材的生产设备，尤其涉及一种铝合金挤压材在线强冷淬火装置。

背景技术

铝合金挤压材（铝型材）在建筑、航空交通、电子信息等领域获得日益广泛的应用，但这些领域对铝型材的表面质量、材料强度、形位和尺寸精度要求越来越苛刻，传统的铝挤压在线淬火方式（铝型材从挤压机挤出后移到2～3米外的淬火水槽或气雾冷却装置进行淬火冷却）已很难达到要求，无法稳定生产出高质量产品。铝合金在挤压过程中必然会因摩擦作用和变形功的转变引起材料的温升，尤其是在铝挤压模具结构复杂、载荷大、挤压速度较快或挤压高强铝合金时，其挤压变形过程中导致的模具和铝合金型材的温升更明显、温升幅度更高，对产品造成以下严重的影响：1、恶化铝型材表面质量，在实际生产中经常发现挤压几根铸锭后，铝型材表面质量明显变差，出现表面粗糙和划道等缺陷，这正是由于模具温度升高、模具工作带和铝合金之间的粘结力增大并且模具工作带上各处粘结力不均衡造成的，这些因素导致铝合金在工作带出料口被划出一道道不均匀的划痕；2、经过挤压成型后的铝合金型材在模具出口处温升达到其再结晶温度值，易发生二次结晶并使其表面晶粒粗大，导致铝合金型材强度显著降低；3、如果在模具出口处温度升高过高，铝型材表面易出现过烧、严重氧化，形成黑斑等缺陷；4、模具温度升高，也会降低模具自身强度，引起模具变形甚至报废，影响模具使用寿命，增加生产成本。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种能够产出高质量铝合金挤压材的在线强冷淬火装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种铝合金挤压材在线强冷淬火装置，包括挤压模和模垫，所述挤压模和模垫相互连接，挤压模的出料口与模垫的出料通道对接，位于模垫上与挤压模接触的一面环绕所述出料通道设有通槽，所述通槽中设有氮气管道，所述氮气管道通过一穿过模垫的氮气输送管与外部的氮气装置相连，氮气管道上设有多个出气孔。

其中，所述出气孔的开孔方向朝向所述挤压模上的工作带的末端，出气孔的直径为所述氮气管道内径的八分之一。

其中，所述氮气装置包括液氮储存器、液氮气化装置和加压装置。

其中，所述氮气管道采用不锈钢制成。

本发明的有益效果是：铝型材一从出料口挤出立即用低温氮气对其进行高压淬火强冷，这样既可确保其力学性能，避免出现二次结晶导致的晶粒粗大，也能够使其表面质量满足要求，表面更光亮，并极少甚至不会在表面产生黑斑、划道等缺陷，又可实现挤压与淬火工艺在线一体化高效生产，解决了热挤压过程中由于金属温度波动过大导致铝型材在尺寸、形状、组织和性能等方面的缺陷，满足高性能铝型材对挤压和淬火工艺较高的技术要求；在实践中，采用本装置可有效提高铝挤压速度，生产效率能够提升10％左右。

附图说明

图1是本发明的铝合金挤压材在线强冷淬火装置的结构剖面示意图；

图2是本发明的模垫的结构俯视示意图。

主要元件符号说明：

10、挤压模；11、工作带；12、出料口；

20、模垫；21、出料通道；22、通槽；

30、氮气管道；31、氮气输送管；32、氮气装置；33、出气孔；

40、铝型材。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1以及图2，本实施方式为一种铝合金挤压材在线强冷淬火装置，包括挤压模10和模垫20，挤压模10和模垫20相互连接，挤压模10包括工作带11和出料口12，其出料口12与模垫20的出料通道21对接，位于模垫20上与挤压模10接触的一面环绕出料通道21设有通槽22，通槽22中设有氮气管道30，氮气管道30通过一穿过模垫20的氮气输送管31与外部的氮气装置32相连，氮气管道30上设有多个出气孔33，出气孔33的开孔方向朝向挤压模10上的工作带11的末端，这使得从出气孔33喷出的氮气就能够同时对完成挤压的铝型材40和挤压模10进行冷却。一般出气孔33的直径为氮气管道30内径的八分之一，这样能够保证氮气流量在氮气管道30内均匀分布。

在实际使用中，通槽22和氮气管道30可根据铝型材40的断面形状、大小等因素并因应出料通道21的形状进行调整，同时，出气孔33也可根据上述因素对孔径大小和分布密度进行调整，保证大部分氮气都能喷射到工作带11处和铝型材40的表面以提高了冷却效果，同时避免气体外漏带来的浪费。