鋁合金擠壓材在線強冷淬火裝置製造方法
2023-09-20 19:54:00
鋁合金擠壓材在線強冷淬火裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋁合金擠壓材在線強冷淬火裝置，包括擠壓模和模墊，擠壓模和模墊相互連接，擠壓模的出料口與模墊的出料通道對接，位於模墊上與擠壓模接觸的一面環繞所述出料通道設有通槽，通槽中設有氮氣管道，氮氣管道通過一穿過模墊的氮氣輸送管與外部的氮氣裝置相連，氮氣管道上設有多個出氣孔。其有益效果是：鋁型材一從出料口擠出立即用低溫氮氣對其進行高壓淬火強冷，這樣既可確保其力學性能，避免出現二次結晶，也能夠使其表面質量滿足要求，又可實現擠壓與淬火工藝在線一體化高效生產，解決了熱擠壓過程中由於金屬溫度波動過大導致鋁型材在尺寸、形狀、組織和性能等方面的缺陷，滿足高性能鋁型材對擠壓和淬火工藝較高的技術要求。
【專利說明】鋁合金擠壓材在線強冷淬火裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋁合金擠壓材的生產設備，尤其涉及一種鋁合金擠壓材在線強冷淬火裝直。
【背景技術】
[0002]鋁合金擠壓材(鋁型材)在建築、航空交通、電子信息等領域獲得日益廣泛的應用，但這些領域對鋁型材的表面質量、材料強度、形位和尺寸精度要求越來越苛刻，傳統的鋁擠壓在線淬火方式(鋁型材從擠壓機擠出後移到2~3米外的淬火水槽或氣霧冷卻裝置進行淬火冷卻)已很難達到要求，無法穩定生產出高質量產品。鋁合金在擠壓過程中必然會因摩擦作用和變形功的轉變引起材料的溫升，尤其是在鋁擠壓模具結構複雜、載荷大、擠壓速度較快或擠壓高強鋁合金時，其擠壓變形過程中導致的模具和鋁合金型材的溫升更明顯、溫升幅度更高，對產品造成以下嚴重的影響:1、惡化鋁型材表面質量，在實際生產中經常發現擠壓幾根鑄錠後，鋁型材表面質量明顯變差，出現表面粗糙和劃道等缺陷，這正是由於模具溫度升高、模具工作帶和鋁合金之間的粘結力增大並且模具工作帶上各處粘結力不均衡造成的，這些因素導致鋁合金在工作帶出料口被劃出一道道不均勻的劃痕；2、經過擠壓成型後的鋁合金型材在模具出口處溫升達到其再結晶溫度值，易發生二次結晶並使其表面晶粒粗大，導致鋁合金型材強度顯著降低；3、如果在模具出口處溫度升高過高，鋁型材表面易出現過燒、嚴重氧化，形成黑斑等缺陷；4、模具溫度升高，也會降低模具自身強度，引起模具變形甚至報廢，影響模具使用壽命，增加生產成本。
【發明內容】
[0003]本發明主要解決的技術問題是提供一種能夠產出高質量鋁合金擠壓材的在線強冷淬火裝置。
[0004]為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是:提供一種鋁合金擠壓材在線強冷淬火裝置，包括擠壓模和模墊，所述擠壓模和模墊相互連接，擠壓模的出料口與模墊的出料通道對接，位於模墊上與擠壓模接觸的一面環繞所述出料通道設有通槽，所述通槽中設有氮氣管道，所述氮氣管道通過一穿過模墊的氮氣輸送管與外部的氮氣裝置相連，氮氣管道上設有多個出氣孔。
[0005]其中，所述出氣孔的開孔方向朝向所述擠壓模上的工作帶的末端，出氣孔的直徑為所述氮氣管道內徑的八分之一。
[0006]其中，所述氮氣裝置包括液氮儲存器、液氮氣化裝置和加壓裝置。
[0007]其中，所述氮氣管道採用不鏽鋼製成。
[0008]本發明的有益效果是:鋁型材一從出料口擠出立即用低溫氮氣對其進行高壓淬火強冷，這樣既可確保其力學性能，避免出現二次結晶導致的晶粒粗大，也能夠使其表面質量滿足要求，表面更光亮，並極少甚至不會在表面產生黑斑、劃道等缺陷，又可實現擠壓與淬火工藝在線一體化高效生產，解決了熱擠壓過程中由於金屬溫度波動過大導致鋁型材在尺寸、形狀、組織和性能等方面的缺陷，滿足高性能鋁型材對擠壓和淬火工藝較高的技術要求；在實踐中，採用本裝置可有效提高鋁擠壓速度，生產效率能夠提升10%左右。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明的鋁合金擠壓材在線強冷淬火裝置的結構剖面示意圖；
[0010]圖2是本發明的模墊的結構俯視示意圖。
[0011]主要元件符號說明:
[0012]10、擠壓模；11、工作帶；12、出料口 ；
[0013]20、模墊；21、出料通道；22、通槽；
[0014]30、氮氣管道；31、氮氣輸送管；32、氮氣裝置；33、出氣孔；
[0015]40、鋁型材。
【具體實施方式】[0016]為詳細說明本發明的技術內容、構造特徵、所實現目的及效果，以下結合實施方式並配合附圖詳予說明。
[0017]請參閱圖1以及圖2，本實施方式為一種鋁合金擠壓材在線強冷淬火裝置，包括擠壓模10和模墊20，擠壓模10和模墊20相互連接，擠壓模10包括工作帶11和出料口 12，其出料口 12與模墊20的出料通道21對接，位於模墊20上與擠壓模10接觸的一面環繞出料通道21設有通槽22，通槽22中設有氮氣管道30，氮氣管道30通過一穿過模墊20的氮氣輸送管31與外部的氮氣裝置32相連，氮氣管道30上設有多個出氣孔33，出氣孔33的開孔方向朝向擠壓模10上的工作帶11的末端，這使得從出氣孔33噴出的氮氣就能夠同時對完成擠壓的鋁型材40和擠壓模10進行冷卻。一般出氣孔33的直徑為氮氣管道30內徑的八分之一，這樣能夠保證氮氣流量在氮氣管道30內均勻分布。
[0018]在實際使用中，通槽22和氮氣管道30可根據鋁型材40的斷面形狀、大小等因素並因應出料通道21的形狀進行調整，同時，出氣孔33也可根據上述因素對孔徑大小和分布密度進行調整，保證大部分氮氣都能噴射到工作帶11處和鋁型材40的表面以提高了冷卻效果，同時避免氣體外漏帶來的浪費。
[0019]其中，氮氣裝置32包括液氮儲存器、液氮氣化裝置和加壓裝置，常溫常壓下的氮氣經過氮氣裝置32可變為高壓低溫的氣體，在噴到鋁型材40和工作帶11上後，除了起到快速冷卻(強冷淬火)的效果外，氮氣還能起到保護氣的作用，使炙熱的鋁型材表面不被高溫氧化，保證其表面光亮無缺陷。
[0020]優選地，氮氣管道30採用不鏽鋼製成。由於模墊20 —般採用H13鋼製作，不鏽鋼和H13鋼之間的焊接性能好，這使得氮氣管道30和模墊20的連接更加牢固。
[0021]本發明的有益效果是:鋁型材一從出料口擠出立即用低溫氮氣對其進行高壓淬火強冷，這樣既可確保其力學性能，避免出現二次結晶導致的晶粒粗大，也能夠使其表面質量滿足要求，表面更光亮，並極少甚至不會在表面產生黑斑、劃道等缺陷，又可實現擠壓與淬火工藝在線一體化高效生產，解決了熱擠壓過程中由於金屬溫度波動過大導致鋁型材在尺寸、形狀、組織和性能等方面的缺陷，滿足高性能鋁型材對擠壓和淬火工藝較高的技術要求；在實踐中，採用本裝置可有效提高鋁擠壓速度，生產效率能夠提升10%左右。[0022]以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的 專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種鋁合金擠壓材在線強冷淬火裝置，其特徵在於，包括擠壓模和模墊，所述擠壓模和模墊相互連接，擠壓模的出料口與模墊的出料通道對接，位於模墊上與擠壓模接觸的一面環繞所述出料通道設有通槽，所述通槽中設有氮氣管道，所述氮氣管道通過一穿過模墊的氮氣輸送管與外部的氮氣裝置相連，氮氣管道上設有多個出氣孔。
2.根據權利要求1所述的鋁合金擠壓材在線強冷淬火裝置，其特徵在於:所述出氣孔的開孔方向朝向所述擠壓模上的工作帶的末端，出氣孔的直徑為所述氮氣管道內徑的八分之一。
3.根據權利要求1所述的鋁合金擠壓材在線強冷淬火裝置，其特徵在於:所述氮氣裝置包括液氮儲存器、液氮氣化裝置和加壓裝置。
4.根據權利要求1所述的鋁合金擠壓材在線強冷淬火裝置，其特徵在於:所述氮氣管道採用不鏽鋼製成。
【文檔編號】C21D1/613GK103643181SQ201310628559
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】徐捷雄, 鄭雲鵬, 林光磊, 李澤賢, 許劍銀 申請人:福建省南平鋁業有限公司