[发明专利]一种薄壁异形铝构件精密热处理生产线

说明书

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。

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，特别是指一种薄壁异形铝构件精密热处理生产线。

背景技术

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，本发明研发了一种航天航空用薄壁异形铝构件精密热处理线，为采用新发明的空气固溶-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。

发明内容

有鉴于此，本发明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。

本发明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。

本发明优选，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。

本发明优选，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。