專利名稱：一種鋁合金淬火板材生產(chǎn)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及板料加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋁合金淬火板材生產(chǎn)方法及生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
航天工業(yè)是研制與生產(chǎn)航天器、航天運(yùn)載器及其所載設(shè)備和地面保障設(shè)備的工業(yè)，國防科技工業(yè)的重要組成部分，國防工業(yè)的一個重要行業(yè)，也是綜合性的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。由于航天工業(yè)的嚴(yán)謹(jǐn)性因此對所使用的材料的質(zhì)量要求非常高，尤其是厚度< 0. 5mm 的鋁合金淬火薄板材，要求其表面不能有擦劃傷、折傷、印痕等缺陷。請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中鋁合金淬火板的生產(chǎn)方法的工藝流程圖。傳統(tǒng)生產(chǎn)鋁合金淬火板的方法是采用塊片式淬火生產(chǎn)，主要工藝為橫切剪切-鹽浴槽淬火-粗平矯直-壓光-矯直-定尺，工作時，首先進(jìn)行步驟Slll橫切剪切，將鋁料切成塊，然后進(jìn)行步驟S112將幾十塊鋁板浸在加熱融化后的鹽浴槽里，對鋁板進(jìn)行加熱達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，步驟 S113對鋁板進(jìn)行淬火冷卻，然后步驟S114對鋁板進(jìn)行粗平矯直，對鋁板表面的變形進(jìn)行處理，再進(jìn)行步驟S115對鋁板表面進(jìn)行壓光，提高鋁板表面的質(zhì)量，最后再對鋁板進(jìn)行矯直， 剪切或鋸切成需要的尺寸，但是對于厚度< 0. 5mm的鋁合金淬火薄板材生產(chǎn)中在鹽浴槽淬火時由于用鹽浴加熱鋁板，使鋁板表面和內(nèi)部的溫差突然增大導(dǎo)致鋁板表面變形大，而且變形后的板塊之間容易產(chǎn)生劃傷，在矯直、壓光等環(huán)節(jié)易產(chǎn)生擦劃傷、折傷、印痕等缺陷，使板材表面達(dá)不到技術(shù)要求而報廢。因此，如何提高鋁合金淬火板的表面質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品合格率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鋁合金淬火板的生產(chǎn)方法，提高鋁合金淬火板的表面質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品合格率。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于生產(chǎn)鋁合金淬火板的生產(chǎn)
直ο為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鋁合金淬火板生產(chǎn)方法，包括以下步驟一種鋁合金淬火板生產(chǎn)方法包括以下步驟1)將鋁帶材料開卷；2)鋁帶以預(yù)設(shè)速度通過氣墊爐，加熱到第一預(yù)設(shè)溫度使鋁帶內(nèi)部組織固溶，并保溫第一預(yù)設(shè)時間；3)淬火，將鋁帶在第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)冷卻至第二預(yù)設(shè)溫度；
4)將鋁帶拉伸矯直至平直；5)卷取，將鋁帶卷??；6)對鋁帶進(jìn)行橫切剪切定尺形成淬火板成品。
優(yōu)選地，上述的鋁合金淬火板生產(chǎn)方法中，在步驟1)和步驟幻之間還包括11)對鋁帶進(jìn)行切邊；12)縫合，將多個鋁帶依次首尾縫合。優(yōu)選地，上述的鋁合金淬火板生產(chǎn)方法中，步驟2、的預(yù)設(shè)速度為20-40米/分，第一預(yù)設(shè)溫度為495-505°C，第一預(yù)設(shè)時間為3-5min。優(yōu)選地，上述的鋁合金淬火板生產(chǎn)方法中，所述步驟幻的第二預(yù)設(shè)時間為4-6秒， 第二預(yù)設(shè)溫度為50°C。優(yōu)選地，上述的鋁合金淬火板生產(chǎn)方法中，所述淬火板成品的厚度為0. 3-0. 5mm。一種鋁合金淬火板生產(chǎn)裝置，包括用于支撐和加熱鋁帶的氣墊爐，包括用于支撐鋁帶的氣墊；用于冷卻的淬火槽，所述淬火槽設(shè)置有噴嘴；用于對鋁帶拉伸矯直的拉伸矯直機(jī)，所述拉伸矯直機(jī)包括矯直輥和至少兩組張緊輥組；用于卷取的卷取機(jī)；用于定尺剪切的橫切機(jī)。優(yōu)選地，上述的鋁合金淬火板生產(chǎn)裝置中，所述張緊輥組為兩組，具體為前張緊輥組和后張緊輥組。本發(fā)明所提供的一種鋁合金淬火板的生產(chǎn)方法，改變現(xiàn)有通過鹽浴槽加熱鋁板然后淬火，再經(jīng)過后期處理得到鋁合金淬火板的方法，而是將鋁合金材料開卷，直接對鋁帶處理，鋁帶以預(yù)設(shè)速度通過氣墊爐，加熱到預(yù)設(shè)溫度使鋁合金固溶，并保溫預(yù)設(shè)時間，然后對達(dá)到固溶狀態(tài)的鋁帶淬火冷卻至預(yù)設(shè)溫度，再對鋁帶拉伸矯直至平直，由于本發(fā)明用氣墊爐淬火代替了鹽浴槽淬火，避免了由于受熱不均導(dǎo)致加熱和淬火時鋁板變形大的缺點(diǎn)，本發(fā)明的鋁帶以預(yù)設(shè)速度通過氣墊爐，由于鋁帶在爐內(nèi)受氣墊支撐，爐內(nèi)溫度均勻，減緩了鋁帶的變形，而且避免了鋁板之間由于變形產(chǎn)生的相互接觸造成的劃傷，因此，提高了鋁合金淬火板的表面質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品合格率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中提供的一種鋁合金淬火板生產(chǎn)方法的工藝流程圖；圖2為本發(fā)明提供的一種鋁合金淬火板生產(chǎn)方法的工藝流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的鋁合金淬火板生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明目的是提供一種鋁合金淬火板的生產(chǎn)方法，提高鋁合金淬火板的表面質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品合格率。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于生產(chǎn)鋁合金淬火板的生產(chǎn)
直ο為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參考圖2，圖2為本發(fā)明提供的一種鋁合金淬火板生產(chǎn)方法的工藝流程圖。本發(fā)發(fā)明提供了一種鋁合金淬火板生產(chǎn)方法，包括以下步驟
步驟Sl 將鋁帶材料開卷；本發(fā)明將現(xiàn)有的鋁板用鋁帶代替，現(xiàn)有的技術(shù)中是對鋁板加熱，由于鋁板之間的接觸變形會在鋁板表面造成擦傷，因此本發(fā)明直接對鋁帶進(jìn)行加熱，避免了鋁板之間的接觸擦傷。步驟S2 鋁帶以預(yù)設(shè)速度通過氣墊爐，加熱到第一預(yù)設(shè)溫度使鋁帶內(nèi)部組織固溶，并保溫第一預(yù)設(shè)時間；為了解決現(xiàn)有的用鹽浴槽淬火使鋁板內(nèi)外的溫差大的問題，本發(fā)明將鋁帶以預(yù)設(shè)的速度通過氣墊爐，在氣墊爐里完成加熱并保溫第一預(yù)設(shè)時間，使鋁帶的組織轉(zhuǎn)變到淬火需要的狀態(tài)。步驟S3 淬火，在第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)冷卻至第二預(yù)設(shè)溫度；在第二預(yù)設(shè)時間里將鋁帶冷卻至第二預(yù)設(shè)溫度，使鋁帶的硬度增大，得到所需要的性能。步驟S4 將鋁帶拉伸矯直至平直；為了達(dá)到所需要的厚度的鋁板，需要對鋁帶進(jìn)行拉伸，而且由于鋁帶在加熱過程中表面由于溫度的變化會產(chǎn)生變形，為了消除這種變形提高鋁帶表面的質(zhì)量，需要將鋁帶矯直，使最終形成所需要的厚度的鋁帶。步驟S5 卷取，將鋁帶卷?。粸榱吮阌趯︿X帶進(jìn)行處理，需要對鋁帶進(jìn)行卷取。步驟S6 對鋁帶進(jìn)行橫切剪切定尺，形成淬火板成品。由于需要的鋁合金淬火板是有尺寸要求的，所以需要對鋁帶進(jìn)行橫切剪切然后定尺最終形成所需要的淬火板成品。在一個實(shí)施例中鋁合金淬火板的生產(chǎn)方法在上述步驟Sl和S2之間還包括步驟Sll 對鋁帶進(jìn)行切邊；由于有些鋁帶的邊緣部分存在毛刺或者損壞的問題，因此，需要對鋁帶進(jìn)行切邊處理，切到要求的寬度。步驟S12 縫合，將多個鋁帶依次首尾縫合。為了實(shí)現(xiàn)工序的連續(xù)性，本發(fā)明將多個鋁帶的首尾依次縫合在一起，減少了工作過程中重新安裝鋁帶的時間，保證淬火過程的連續(xù)性，提高了工作效率。本發(fā)明的核心目的是生產(chǎn)厚度< 0. 5mm的鋁合金淬火薄板材，而氣墊爐淬火工藝的主要工藝參數(shù)是淬火溫度、機(jī)列速度和氣墊壓力。其中，不同的合金的淬火溫度范圍是不同的，例如20 合金淬火加熱溫度是495-505°C，6061合金淬火加熱溫度是535-M5°C。 本發(fā)明提供的鋁帶的相應(yīng)的第一預(yù)設(shè)溫度為495-505°C。氣墊壓力的大小是根據(jù)鋁帶的厚度來確定的，壓力過大，鋁帶在爐內(nèi)會發(fā)生板型不良，甚至與上、下氣墊接觸；而壓力過低， 會造成鋁帶支撐不足，漂浮位置太低造成劃傷。厚度不同時機(jī)列速度和氣墊壓力也不同，例如厚度為0. 3mm鋁帶材氣墊爐淬火機(jī)列速度為25-35米/分，氣墊壓力為20-30mmH20，厚度為0. 5mm鋁帶材氣墊爐淬火機(jī)列速度為20-30米/分，氣墊壓力為30-40mmH20。為了使鋁帶內(nèi)部組織充分固溶又不至于使加熱時間過長造成浪費(fèi)，本發(fā)明將鋁帶的預(yù)設(shè)速度設(shè)置為20-40米/分；加熱、保溫的時間為3-5min左右。為了使淬火后的鋁帶的硬度達(dá)到所需要的要求，需要對加熱后的鋁帶進(jìn)行迅速降溫，對于生產(chǎn)厚度< 0. 5mm的鋁合金淬火薄板材在加熱取出后在第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)迅速降至第二預(yù)設(shè)溫度，本發(fā)明設(shè)置的鋁帶在生產(chǎn)淬火板過程中的第二預(yù)設(shè)時間為4-6秒，第二預(yù)設(shè)溫度50°C左右，并在4-6秒內(nèi)降至50°C左右。為了能生產(chǎn)出所需要的鋁合金淬火板，最后經(jīng)過拉伸將鋁帶拉至平直。請參考圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的鋁合金淬火板生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明提供的一種鋁合金淬火板生產(chǎn)裝置，包括氣墊爐1，淬火槽2，拉伸矯直機(jī) 3，卷取機(jī)4和橫切機(jī)5。其中氣墊爐1是用于對鋁帶進(jìn)行加熱和保溫的，包括用于支撐鋁帶的氣墊，使鋁帶不與加熱爐直接接觸，鋁帶在氣墊上以一定的速度通過，氣墊在氣墊爐1內(nèi)部由于加熱爐的作用使氣墊也達(dá)到較高的溫度，用于對氣墊上的鋁帶加熱，避免了鋁帶表面的溫度變化太快使鋁帶內(nèi)部和外部的溫差大而產(chǎn)生的鋁帶表面變形。淬火槽2為淬火板提供了快速冷卻環(huán)境，在淬火槽2上設(shè)置了多排噴嘴，經(jīng)過氣墊爐1加熱并保溫后的鋁帶在到達(dá)工藝規(guī)定的熱處理溫度后出爐在淬火槽2里進(jìn)行水噴淋淬火，冷卻速度的大小將最終影響鋁帶的性能、耐蝕性和鋁帶的淬火變形?？刂聘鹘M噴嘴壓力的大小則是控制冷卻速度和淬火變形的關(guān)鍵，壓力的選擇主要與鋁帶的厚度有關(guān)。用于拉伸矯直的拉伸矯直機(jī)3，淬火后的鋁帶要得到平直的淬火板需要對鋁帶進(jìn)行拉伸矯直，因此，本發(fā)明還提供了拉伸矯直機(jī)3，其中包括用于拉伸的張緊輥組和用于矯直的矯直輥。卷取機(jī)4將平直的鋁帶卷取得到卷材，為后續(xù)的加工提供了方便。橫切機(jī)5根據(jù)要求對卷取的鋁帶進(jìn)行定尺剪切，由于鋁合金淬火板是有一定尺寸要求的，因此需要對鋁帶進(jìn)行處理，最終得到鋁合金淬火板成品。為了給鋁帶的拉伸提供張力使鋁帶延伸，同時為了節(jié)約成本，本發(fā)明將張緊輥組設(shè)置為兩組，具體的為前張緊輥組和后張緊輥組。由張緊輥組的速度差來提供鋁帶拉伸時的延伸率。矯直的控制是通過延伸率的大小、前后張力和矯直輥的壓下量來控制的。拉矯延伸率根據(jù)鋁料板型而變化，優(yōu)選地，控制在1. 0-2. 5%。以上對本發(fā)明所提供的鋁合金淬火生產(chǎn)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金淬火板生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟1)將鋁帶材料開卷；2)鋁帶以預(yù)設(shè)速度通過氣墊爐，加熱到第一預(yù)設(shè)溫度使鋁帶內(nèi)部組織固溶，并保溫第一預(yù)設(shè)時間；3)淬火，將鋁帶在第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)冷卻至第二預(yù)設(shè)溫度；4)將鋁帶拉伸矯直至平直；5)卷取，將鋁帶卷取；6)對鋁帶進(jìn)行橫切剪切定尺形成淬火板成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金淬火板生產(chǎn)方法，其特征在于，在步驟1)和步驟2)之間還包括11)對鋁帶進(jìn)行切邊；12)縫合，將多個鋁帶依次首尾縫合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金淬火板生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟幻的預(yù)設(shè)速度為 20-40米/分，第一預(yù)設(shè)溫度為495-505°C，第一預(yù)設(shè)時間為3-5min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金淬火板生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟幻的第二預(yù)設(shè)時間為4-6秒，第二預(yù)設(shè)溫度為50°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金淬火板生產(chǎn)方法，其特征在于，所述淬火板成品的厚度為 0. 3-0. 5mm。
6.一種鋁合金淬火板生產(chǎn)裝置，其特征在于，包括用于支撐和加熱鋁帶的氣墊爐，包括用于支撐鋁帶的氣墊； 用于冷卻的淬火槽，所述淬火槽設(shè)置有噴嘴；用于對鋁帶拉伸矯直的拉伸矯直機(jī)，所述拉伸矯直機(jī)包括矯直輥和至少兩組張緊輥組；用于卷取的卷取機(jī)； 用于定尺剪切的橫切機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋁合金淬火板生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述張緊輥組為兩組， 具體為前張緊輥組和后張緊輥組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁合金淬火板生產(chǎn)方法，包括步驟將鋁帶材料開卷；鋁帶以預(yù)設(shè)速度通過氣墊爐，加熱到第一預(yù)設(shè)溫度使鋁帶內(nèi)部組織固溶，并保溫第一預(yù)設(shè)時間；淬火，在第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)冷卻至第二預(yù)設(shè)溫度；將鋁帶拉伸矯直至平直；卷取，將鋁帶卷?。粚︿X帶進(jìn)行橫切剪切定尺形成淬火板成品。本發(fā)明還提供了一種實(shí)施上述生產(chǎn)方法的裝置。本發(fā)明用氣墊爐淬火替換了鹽浴槽淬火，避免了由于受熱不均導(dǎo)致淬火時鋁板變形大的缺點(diǎn)，本發(fā)明的鋁帶以預(yù)設(shè)速度通過氣墊爐，由于鋁帶在爐內(nèi)受氣墊支撐，爐內(nèi)溫度均勻，減緩了鋁帶的變形，而且避免了鋁板之間由于變形產(chǎn)生的相互接觸造成的劃傷，因此，提高了鋁合金淬火板的表面質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品合格率。
文檔編號C21D9/54GK102489959SQ201110410129
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者奉有才, 李偉, 陳新民, 陳昌云 申請人:西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司