[发明专利]一种铝合金挤压材多功能在线淬火系统

说明书

本发明公开了一种铝合金挤压材多功能在线淬火系统，属于铝合金在线淬火技术领域。本发明包括下风箱、侧档板、子牵引机、淬火罩；所述下风箱上有若干个间隔排列的辊轮，相邻两个辊轮之间设计有若干个方向朝上的风嘴、水喷头、雾喷头，下风箱两端分别设计有下水刀。所述侧档板位于所述下风箱两侧，侧档板全长上分布有若干个朝相向方向的侧出水口，侧档板两端分别设计有侧水刀。所述淬火罩两侧、下表面分别设计有若干个朝相向方向的风嘴、水喷头、雾喷头。本发明可以同时满足风、雾、水喷淋和驻波淬火需求；驻波淬火的水位更高、冷却能力更强，可以满足更大规格产品的在线淬火需求；可实现首根产品正常淬火，大大提高成品率。

技术领域

本发明属于铝合金在线淬火技术领域，具体涉及一种铝合金挤压材多功能在线淬火系统。

背景技术

铝合金挤压在线淬火技术可以简化生产流程、缩短生产周期，提高生产效率、降低生产成本，目前部分2xxx、7xxx系和几乎所有的常用6xxx系铝合金都可以采用挤压在线淬火方法生产。要保证在线淬火型材的力学性能，必须在挤压机出口处以一定强度的冷却速度进行淬火，以保证得到过饱和固溶体，在后续的时效过程中强化相细小析出，起到弥散强化作用。但淬火冷却速度过快，则淬火过程中型材各部位冷却不均匀的表现明显，容易造成淬火后型材变形，特别是大规格型材在线淬火变形问题十分突出。因此，需要根据产品的合金、截面形状、壁厚等综合因素，采用合适的淬火介质及淬火参数。

根据功能划分，目前在用的在线淬火系统主要分为五种：风淬火、风+水喷淋淬火、风+水喷淋+雾淬火、驻波淬火、驻波+水喷淋淬火。目前还没有集风+雾+水喷淋+驻波四大淬火功能的系统或四大功能不能正常使用，因为现有的风淬火装置和驻波淬火装置会产生干涉，风淬火需要在淬火通道的上面及两侧设计有若干个出风口，通常是设计成一个或多个可上下活动的风罩，上面及两侧的出风口从风罩内吹出；而驻波淬火必须在淬火通道的两侧设计两个档水板，导致风淬火的风罩无法下降，或即使设计成风罩与档水板在横向错开位置达到能够下降风罩的目的，但淬火的风也会因驻波淬火的两个侧档板而无法正常排出。而现代化的大型挤压机生产的产品种类多，需要风+雾+水喷淋+驻波四大淬火功能才能满足生产需求，目前只能在风+水喷淋+雾淬火系统的基础上，再增加一个可移动的驻波淬火水槽，当不需要驻波淬火时将水槽吊走，需要驻波淬火时再将水槽装上，来回装卸水槽导致人工劳动强度增大、并存在很大的安全隐患，不符合现代化的生产要求。

另外，根据莱顿弗罗斯特效应，液体不会润湿炙热的表面，而仅仅在其上形成一个蒸汽层，蒸汽层的热传导速度远比液态水的慢。在驻波淬火时，高温的产品通过水时表面会形成蒸汽膜，如果驻波水搅动不充分或不均匀，则无法将蒸汽膜打掉，其冷却效果会大大降低。而现有的驻波淬火是通过从底部喷出低压力的水柱以形成水墙及轻微搅拌作用，因此其水压较小、搅拌不充分、不均匀，造成驻波水位较低、冷却能力较弱，能淬透的最大产品规格较小，达不到大型挤压机的生产要求。

同时，目前在用的风、雾、水喷淋淬火都是采用可上下活动的淬火罩的形式，生产首根产品时，牵引机要移动到挤压机前梁出口处进行牵引，此时在线淬火罩无法下降，不能对首根产品进行在线淬火，只有将首根产品牵引离开淬火罩工位后，淬火罩才能下降并正常淬火，从而导致每次生产时，首根产品因为不能正常淬火而报废。

经检索，中国专利，申请号201721430794.0，多功能正反挤压铝型材在线淬火装置，该装置可实现集风冷、喷淋、雾冷及驻波四种冷却功能于一体，但是该装置存在以下缺点：只有驻波淬火时实现了首根产品边牵引边淬火，其他淬火方式由于牵引机无法开到挤压机出口处，无法实现首根产品边牵引边淬火；该装置的驻波是从底下喷出“强水”，其压力较小(大了水会飞出来)，其搅拌效果差且冷却不均匀，能淬透的最大产品规格较小，达不到大型挤压机的生产要求。