[发明专利]一种超长铝挤压材热处理装置及热处理工艺

说明书

本发明公开了一种超长铝挤压材热处理装置及热处理工艺，属于材料加工技术领域。本发明的装置包括加热炉、淬火水井、进出料轨道、进料小车、出料小车、提升装置、料框，炉体由单独控温的多个区组成超长的卧式炉，产品水平叠放于装料中，通过进出料小车及提升装置进入炉体或淬火水井内进行热处理。本发明采用卧式炉水平加热+倾斜下降浸泡式淬火技术代替传统的立式淬火和辊底式淬火技术，淬火冷却速度快且均匀，产品淬火变形小、表面质量好、性能均匀；可同时兼顾固溶淬火、退火、时效三种功能，生产排产灵活，热处理的最大产品长度大，装炉量大、生产效率和热利用率高，操作安全可靠；且不需要深井、耐热辊轮及喷淋等装置，对设备基础要求低、投资少。

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种超长铝挤压材热处理装置及热处理工艺。

背景技术

目前，铝合金挤压材的离线固溶淬火主要采用立式淬火技术，即立式炉加热+浸泡淬火方式，另外有少部分采用了辊底式淬火技术，即卧式辊底炉加热+喷淋淬火方式，而时效和退火则需要在另外的时效炉或时效兼退火炉进行。

传统的立式淬火技术，由于需要将产品立起来，提升高度大，导致其最大提升重量只有2-5吨，其产能受到很大限制；需要挖比产品长度稍大的深井，设备基础要求高、投资大，无法满足更大长度产品的热处理需求；将产品立起和放下的过程中，容易造成产品的相互碰撞导致表面磕碰伤缺陷；需要在产品一端打孔起吊，产品加热软化后容易掉落，存在很大的安全隐患；每根产品都是自由状态(未固定)，不对称的产品淬火时变形严重；需要对产品逐根打孔并起吊，无法同时兼顾产品的退火和时效功能。

而辊底式淬火技术，其装炉量可以比立式淬火炉稍大，但只能进行一层料的处理，导致其装炉量也受到限制；采用的喷淋淬火冷却速度小、产品表面传热系数低，且只能将淬火水喷淋到产品部分表面，异型材的产品内腔或表面被阻挡部分无法被喷到，存在产品性能均匀性差的问题；喷淋淬火时产品是在自由状态下边移动边淬火(未固定)，不对称的产品淬火时变形严重；淬火前产品需要在高温状态从炉子内输送到炉子外的淬火段进行淬火，此时产品高温软化，而产品输送路程长，导致产品下表面与输送辊轮或料架接触部分由于运动过程中的碰撞导致表面磕碰伤缺陷；辊底式淬火需要配置耐热辊轮、高压水泵、压力传感器、阀门和水管等，设备造价高。

综上所述，传统的铝合金立式淬火技术，存在以下缺点：

1、装炉量少、产能受到限制；

2、设备基础要求高、投资大，最大产品长度受到限制；

3、产品表面存在磕碰伤缺陷；

4、存在产品掉落的安全隐患；

5、产品变形严重；

6、设备无法兼顾产品退火和时效功能。

传统的铝合金辊底淬火技术，存在以下缺点：

1、装炉量较少、产能受到限制；

2、淬火冷却速度慢、均匀性差；

3、产品变形严重；

4、产品下表面存在磕碰伤缺陷；

5、设备造价高；

6、设备无法兼顾产品退火和时效功能。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种超长铝挤压材热处理装置及热处理工艺，本发明采用卧式炉加热+浸泡式淬火技术代替传统的立式淬火和辊底式淬火技术，可以同时兼顾铝合金的固溶淬火、退火、时效三种功能，生产排产灵活；装炉量大、生产效率高；产品淬火变形小、表面质量好、性能均匀；热处理的产品最大长度大；不需要挖深井及喷淋装置，对设备基础要求低，投资少；操作安全可靠。本发明解决了目前传统固溶淬火炉的缺点，并兼顾立式淬火炉、卧式淬火炉、时效炉火炉的优点。