[发明专利]一种三段式铝型材淬火冷却装置和冷却方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金设备领域，是铝挤压机后部精整系统中在线淬火冷却的一种新装置，主要涉及适用铝型材挤压生产过程中的一种三段式在线淬火冷却装置。

背景技术

在铝型材挤压加工过程中，铝型材经挤压机热挤压成形后，需要经过淬火和冷却处理，其硬度和强度等综合技术性能指标才能达到铝型材产品的质量要求。

常见的铝型材在线淬火方式中，风冷淬火、气雾淬火和水雾淬火方式冷却速度较低，不易满足淬火强度要求，而且冷却速度难以控制；浸水淬火方式虽然冷却速度大，但无法准确控制不同材料和壁厚铝型材的冷却速度，铝合金型材淬火往往变形严重；组合这几种淬火方式的三段式淬火冷却装置可以提高不同位置冷却速度的控制精度，能够减少淬火变形，获得性能优良的铝型材，提高产品质量和成材率。

发明内容

本发明的目的是克服现有的淬火冷却装置无法准确控制不同材料和壁厚铝型材的冷却速度，导致铝合金型材淬火变形严重的问题。

为此，本发明提供了一种三段式铝型材淬火冷却方法，包括如下步骤：

步骤一，第一段采用强水雾方式冷却；

铝型材经过第一段段时，上前喷淋装置的上风嘴、侧风嘴通过上风冷系统，下前喷淋装置的下风嘴通过下风冷系统，上前喷淋装置的上喷嘴、侧喷嘴、雾化喷嘴通过上部水系统，以及下前喷淋装置的下喷嘴、雾化喷嘴通过下部水系统对铝型材进行强水雾淬火冷却；

步骤二，第二段采用强水雾方式冷却；

铝型材经过第二段段时，上中喷淋装置的上风嘴、侧风嘴通过上风冷系统，下中喷淋装置的下风嘴通过下风冷系统，上中喷淋装置的上喷嘴、侧喷嘴通过上部水系统，以及下中喷淋装置的下喷嘴通过下部水系统对铝型材进行强水雾淬火冷却；

步骤三，第三段采用强风方式冷却；

铝型材经过第三段段时，上后风冷装置的上风嘴、侧风嘴通过上风冷系统，下后风冷装置的下风嘴通过下风冷系统对铝型材进行强风淬火冷却。

一种适用于三段式铝型材淬火冷却方法的冷却装置，包括三段冷却结构，第一段为强风+水雾冷却结构，第二段为强水雾的冷却结构，第三段为强风冷却结构。

第一段包括上前喷淋装置和下前喷淋装置，第二段包括上中喷淋装置和下中喷淋装置，第三段包括上后风冷装置和下后风冷装置；

上前喷淋装置、上中喷淋装置、上后风冷装置内分别布置上风嘴和侧风嘴，上风嘴和侧风嘴通过上风冷系统实现强风冷却和比例调节；

上前喷淋装置、上中喷淋装置内还布置有上喷嘴、侧喷嘴，上喷嘴和侧喷嘴通过上部水系统对水压和流量进行比例调节，实现水雾淬火功能；

下前喷淋装置、下中喷淋装置、下后风冷装置分别布置下风嘴，通过下风冷系统实现强风冷却和比例调节；

下前喷淋装置、下中喷淋装置还布置有下喷嘴，下喷嘴的水压和流量通过下部水系统对水压和流量进行比例调节，实现水雾淬火功能；

上前喷淋装置的上风嘴、下前喷淋装置的下风嘴内部分别布置有雾化喷嘴，雾化喷嘴的水压和流量分别通过上部水系统、下部水系统对水压和流量进行比例调节，实现气雾淬火功能。

在铝型材截面四周，沿铝型材长度方向成列布置不同风冷和水冷喷嘴，以适应不同截面形状铝型材的淬火冷却工艺，而且各个喷嘴流量可通过水系统进行无级调节。

本发明的有益效果：本发明提供的这种三段式铝型材淬火冷却方法和淬火冷却装置，分三段组合逐步实现冷却，第一段采用强风+水雾的方式冷却，第二段采用强水雾的方式，第三段采用强风冷却；在每段不同位置的喷嘴中，风和水的流量可比例调整；沿铝型材截面四周布置不同风冷和水冷喷嘴，而且各个喷嘴流量无级可调；而且可以建立起冷却工艺数据库，以适应不同截面、不同规格和材质铝合金型材的淬火冷却，每段喷嘴的风量、水量可通过程序自动调整。可提供足够大的冷却速度范围，可对铝型材不同位置的冷却速度进行精确控制，实现对不同截面、不同规格和材质铝型材的不同淬火冷却工艺。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是三段式铝型材淬火冷却装置的正视图。

图2是三段式铝型材淬火冷却装置的侧视图。

附图标记说明：1、上前喷淋装置；2、上风嘴；3、雾化喷嘴；4、上中喷淋装置；5、侧风嘴；6、上喷嘴；7、侧喷嘴；8、上后风冷装置；9、升降辊道；10、下后风冷装置；11、下风嘴；12、支架；13、下中喷淋装置；14、下喷嘴；15、下前喷淋装置；16、上风冷系统；17、上部水系统；18、下部水系统；19、下风冷系统。