[发明专利]高强度铝合金在线淬火系统及在线淬火工艺

说明书

技术领域

本发明涉及高强度铝合金热处理技术领域，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。

背景技术

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0.8-3.5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→用挤压机挤压成铝合金型材→冷却铝合金型材→在铝合金型材的端口钻孔后穿铁丝→将铝合金型材挂上吊盘→将铝合金型材放入立式空气炉加热→保温达到淬火温度→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℃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100万元-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。

发明内容

本发明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。

本发明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，本发明的技术方案是：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，本发明的技术方案是：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。