铝合金淬火工艺资料

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1、铝合金淬火工艺一. 淬火原理挤压铝合金大多数是可热处理强化合金，这些合金挤压后经过固 溶热处理和时效，便可提高强度，获得有用的组织和性能。可热处理 强化铝合金的显著特点是，其主要合金元素在固态铝中的溶解度随温 度升高而大大增加。固溶热处理（或称淬火）通常包括两个步骤，即固溶处理和冷却。 第一步是在固溶度曲线温度以上将材料进行热处理形成固溶体，但是 温度要低于固相线温度（或共晶温度），热处理所需时间取决于合金 中Mg Si化合物粒子的大小和分布状况以及热处理温度的高低。细小2的、高度弥散的MgSi化合物粒子比粗大的、聚集的粒子会更快溶解。2一定形态的Mg Si粒子其溶解度随温度的升高而显著提高。

2、第二步是 2必须使高温下处于固溶状态的合金材料足够快地冷却到室温，以防止MgSi的析出，使得合金元素Mg和Si保留在过饱和固溶体中，为时2效析出作好准备。二, 挤压在线淬火合金希望具有需要的特性（1）固溶度线和固相线之间的温度范围宽，易于控制制品出口温度 所希望的固溶温度范围；（2）在固溶温度下挤压变形力低，尽可能减少变形能量和综合温升, 获得较高的允许挤压速度；（3）淬火敏感性低，可对各种不同断面制品采用强制风冷而不需采 用水淬；（4）采用风冷时材料具有足够的韧性；（5）具有符合结构应用的拉伸强度性能三.适合挤压在线淬火的合金应具有的条件（1）合金固态溶解度极限与固相线之间范围宽；（2）合金

3、可容许溶质原子（合金元素）某种程度的分解析出，而不损 害材料的使用性能；（3）合金具有良好的可挤压性，挤出制品能较好的流出模具到达淬 火装置，使得在模具出口至淬火区之间产生溶质原子（合金元素）的 某些析出很少，不至于达到不可接受的程度（4）合金最好具有低的临界淬火速度，尤其在合金用于生产薄壁复 杂型材时可进行空气淬火鉴于迄今为止对现有铝合金特性的了解， 上述条件导致了挤压在线淬火主要局限于Al-Mg-Si系和Al-Zn-Mg 系合金，一般认为，高强度Al-Cu-Mg系合金（如2024合金）和超高 强度Al-Zn-Mg-Cu系合金（如7075合金）需要达到最佳的工艺水平才 能实现挤压在线淬火。然

4、而，这样高的工艺水平在目前还很难达到， 尽管有报道说这两类合金曾在德国二战期间成功地进行了挤压淬火。四.淬火规程的选择原则1. 淬火加热温度原则上可以由相图来确定这类合金的加热温度。淬火加热温度的 下限为固溶度曲线，而上限为开始熔化温度。一般进行淬火-时效处 理的合金，含合金元素浓度的要求比较严格，容许的波动范围小，例 如某些铝合金淬火温度仅容许有 2 C 3 C的波动，还要求在加热 过程中金属温度能够保证较好的均匀性。因此，淬火加热所采用的设 备一般为温度能准确控制以及炉内温度均匀的浴炉和气体循环炉，工 件以单片的方式悬挂于炉中，这不仅能保证均匀加热，而且能保证淬 火时均匀冷却。当然，对于淬

5、火温度范围较宽的合金，淬火加热就易 于控制。淬火时金属内部会发生一系列物理-化学变化，除最主要的相态 变化外，还会产生再结晶、晶粒长大以及与周围介质的作用等，这些 变化对淬火后合金的性能都会带来影响。在确定淬火温度时，应根据 不同合金的特点予以考虑。例如，在不发生过烧的前提下，提高淬火 温度有助于时效强化过程，但某些合金在高温下晶粒长大倾向大，则 应限制最高的加热温度。过烧是淬火时易于出现的缺陷。轻微过烧时，表面特征不明显， 显微组织观察到晶界稍变粗，并有少量球状易熔组成物，晶粒亦较大。 反映在性能上，冲击韧性降低，腐蚀速率大为增加。严重过烧时，除 了晶界出现易熔物薄层，晶内出现球状易熔物外，

6、粗大的晶粒晶界平 直、严重氧化，三个晶粒的衔接点呈黑三角，有时出现沿晶界的裂纹。 在制品表面，颜色发暗，有时也出现气泡等凸出颗粒。2. 淬火加热保温时间保温的目的在于使相变过程能够充分进行（过剩相充分溶解）， 使组织充分转变到淬火需要的形态。在工业成批生产的条件下，保温 时间应当自炉料最冷部分达到淬火温度的下限算起。保温时间的长 短，主要取决于成分、原始组成及加热温度。温度越高，相变速率越大，所需保温时间越短。材料的预先处理和原始组织（包括强化相尺寸、分布状态等）对 保温时间也有很大影响。通常，铸态合金中的第二相较为粗大，溶解 速率较小，它所需要的保温时间远比变形后的合金为长。就同一变形 合金

7、来说，变形程度大的要比变形程度小的所需时间短。退火状态合 金中，强化相尺寸较已淬火-时效后的合金粗大，故退火合金状态合 金淬火加热保温时间较重新淬火保温的时间长得多。保温时间还与装炉量、工件厚度、加热方式等因素有关。装炉量 越多、工件越厚，保温时间越长。浴炉加热比气体介质加热速度快， 时间短。为获得细晶粒组织并防止晶粒长大，在保证强化相全部溶解 的前提下，尽量采用快速加热及短的保温时间是合理的。3. 淬火速度合金淬火时的冷却速度必须确保过饱和固溶体被固定下来不分解防止强化相的析出，降低淬火时效后的力学性能。因此淬火时的冷 却速度越快越好。但是冷却速度越大，淬火制品的残余应力和残余变 形也越大，

8、因此冷却速度一般要根据不同的合金和不同形状、尺寸的 制品来确定。合金的淬火敏感性越强，选择的淬火冷却速率就越大。 如2A11、2A12铝合金淬火冷却速率应在50C/s以上，而7A04铝合 金对冷却速率非常敏感，其淬火速率要求在170C/s。五. 淬火应力工件在淬火介质中迅速冷却时产生热应力，从而导致材料产生不 均匀变形。对于铝合金厚板（厚度 =6mm ），尤其是超厚板（厚 度=50mm），淬火应力问题更加突出。淬火后的残余应力会影响到 材料的力学性能，如抗应力腐蚀性能、断裂韧度和抗疲劳性能等。如 果淬火制品需要进行切削加工处理，可能会影响到淬火应力的亚稳平 衡，使淬火制品产生扭拧、翘曲和弯折等

9、缺陷。合金在淬火冷却过程中工件内沿截面产生一定的温度梯度，表面 温度低，心部温度高，表面和心部存在温度差。温度梯度对淬火应力 的大小有着重要的影响，而影响温度梯度的淬火工艺因素主要有淬火 加热温度、淬火速度、工件截面尺寸和工件截面形状。为了减少淬火 后合金的残余应力，应该适当降低淬火冷却速率以减小温度梯度。这 种做法对于复杂截面、壁厚差较大的型材特别重要。较为普通的方法 就是将淬火介质水的温度提高至60-80C，也可采用等温淬火和中断 淬火技术，或者采用液氮和某些有机介质进行淬火，这样可使工件缓 和均匀地冷却，可明显的减小不均匀变形和淬火应力。但是对于淬火 敏感的合金，当淬火冷却速度下降到一定

10、程度时。合金时效后的力学 性能就会不达标，因此在保证合金力学性能的前提下适当减小淬火冷 却速率是减小淬火应力的有效办法。六. 淬火敏感性淬火敏感性反应的是淬火冷却速率与时效强化效果的相关性，涉 及到材料高温状态向低温状态转变的动力学理论。对于无多型性转变 的扩散型相变材料，如果合金的淬火敏感性越高，说明合金经固溶处 理后形成的过饱和固溶体的稳定性就越低，合金就越能在较高的淬火 冷却速率条件下将过饱和形式从固溶温度固定至室温。有关研究表 明，淬火敏感性产生的原因是因为合金经缓冷时发生平衡相的脱溶析 出，这样不但降低了合金的过饱和度，而且在时效过程中长大，吸收 周围的溶质原子产生贫溶质区，抑制了

11、GP区和亚稳相的脱溶析出， 最终减弱了合金时效强化效果。1. 淬火敏感性机理众所周知，7000系铝合金的高强度和高硬度主要是通过时效于 铝基体中析出高密度纳米级沉淀强化相n (MgZn2)来实现的。一般 而言，n 相越细小、体积分数越高，合金的强度越高。n 相的体 积分数受到合金元素Zn和Mg含量的影响，Zn和Mg的含量越 高，n 相的体积分数越高。7000系铝合金在固溶处理后，需快冷 至室温，以将合金元素Zn、Mg和Cu元素“冻结”在Al基体中， 形成过饱和固溶体，为时效调控性能奠定基础。淬火过程中过饱和固 溶体不稳定，当小于临界冷却速率时，会发生分解而在晶内和(亚)晶 界上析出平衡相(通常

12、为n (MgZn2)相)，如图1所示。这些相尺寸较 大，几乎没有强化效果，同时消耗了很多的Zn、Mg合金元素，大 大降低了 Al基体中溶质原子浓度和空位浓度。溶质原子浓度的降低 导致时效后基体中可形成的n 强化相的体积分数大大减小，而且 平衡相周围存在无沉淀析出带(PFZ)；空位浓度的减小降低了沉淀强 化相的弥散程度、增加了尺寸，从而导致合金的强度和硬度降低。这 通常被认为是合金强度和硬度淬火敏感性产生的主要原因。淬火速率 减小促使晶界及亚晶界上粗大平衡相的析出，增加了晶界第二相的尺 寸和覆盖率以及晶界无沉淀析出带(PFZ)宽度，提高了合金变形时沿 晶和沿亚晶断裂的比例和腐蚀环境下沿晶侵蚀速率

13、，从而降低合金时 效后的韧性、塑性及抗晶间、剥落等腐蚀能力。2. 影响淬火敏感性高低的因素回顾以往的研究可以发现，影响7000系铝合金淬火敏感性的因 素主要包括化学成分、制备工艺及微观组织，而化学成分和制备工艺 又会影响微观组织，下面对此进行了总结。2.1合金元素的影响7000系铝合金中主要包括了主合金元素Zn、Mg和Cu，微合 金化元素Cr、Mn、Zr和Sc等，以及杂质元素Fe和Si,其含量 和比例对合金的淬火敏感性都有影响。(1) 主合金元素Zn和Mg是主要的合金元素，其添加可形成n等强化相，一 般而言，合金元素总含量越高，固溶后溶质原子浓度升高，增加了冷 却时固溶体的分解倾向，增加合金的

14、淬火敏感性。Zn、Mg和Cu元 素含量增加通常都会提高合金的淬火敏感性oDENG等通过末端淬火 实验研究了 Mg含量对7085型铝合金淬火敏感性的影响，结果表明 合金中Mg含量为1.0%、1.4%和2.0%(质量分数)时，其淬透层深度 分别为100 mm以上、65 mm和40 mm，因此，该合金的淬火敏感 性随Mg含量的增加而增加。Mg含量的增加会降低其它主要元素 在铝中的溶解度，MgZn2相析出的驱动力增大，析出的峰值温度提 高，温度变化区间也增大，因而淬火敏感性增加。添加Cu元素会 增加淬火敏感性，这是因为Cu会降低Zn和Mg在铝基体中的溶 解度，并提高过饱和度。在Zn、Mg、Cu 3种元

15、素中，BRYANT和LI 等认为Cu元素对淬火敏感性的影响最大，其次是Mg和Zn，但 GARCIA-CORDOVILLA和LOVIS根据Zn和Cu对固态相变的影 响认为Cu和Zn对淬火敏感性的影响相当，刘文军认为Mg元素对 淬火敏感性的影响最显著。在总含量相当时，调整Zn、Mg、Cu 3种 元素之间的比值可改变合金的淬火敏感性。如B95合金的淬火敏感 性会因w(Zn)/w(Mg)比值增加而减小，降低 Cu+Mg总量和提高 w(Zn)/w(Mg)比值可显著降低7175铝合金的淬火敏感性w(Zn)/w(Mg) 比值增加可推迟固溶体的分解。从表1中一些低淬火敏感性合金的 化学成分变化可知，Zn含量呈

16、上升的趋势，Mg和Cu含量呈下降 的趋势，w(Zn)/w(Mg)比值整体呈上升的趋势，这说明这些成分的调 整是有利于淬火敏感性的降低。但Zn含量上升会增加合金的密度， 如7050铝合金的密度约2.83 g/cm3，而7085的约2.85 g/cm3，这 对航空构件的轻量化不利。因此，在主合金元素影响淬火敏感性的规 律及影响机理方面仍需开展更深入、系统的工作，为研发低密度、低 淬火敏感性铝合金奠定基础，满足航空工业轻量化发展的需求。(2) 微合金化元素在7000系铝合金中微合金化元素通常有Cr、Mn、Zr、Sc等， 其主要目的是提高合金的再结晶温度，阻碍热变形和随后固溶处理时 再结晶的发生，细化

17、晶粒，从而改善合金的性能。Cr和Mn可加速 固溶体的分解，提高合金淬火时的临界冷却速率，增加淬火敏感性； 相比之下，Zr可保持Zn、Mg和Cu在铝固溶体中的稳定性，减小 淬火敏感性，提高半成品的淬透性。在7000系铝合金中采用Zr代 替Mn和Cr，能够显著降低淬火敏感性。含Zr合金均匀化后常析 出共格的Al3Zr相，而含Cr合金中析出非共格的E(Al18Cr2Mg3) 相。冷却速率较小时，粗大平衡相更易于非共格的E相上析出。在 240 C/s的冷却速率范围内，含Zr合金具有更高的强度；以Zr代 Cr可使125 mm厚的板材强度提高约50 MPa，同时保持断裂韧性 相当。因此，低淬火敏感性合金中

18、的Cr含量都很低，如表1所列。 B93合金添加Zr后淬火敏感性增加，Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金中添加 Co元素可显著降低淬火敏感性。Sc的加入可降低Al-Zn-Mg-Cu合 金固溶体的稳定性，其作用较Zr和Mn要大，但小于Cr的；Sc含 量越高时，保持的非再结晶组织越多，亚晶粒平均尺寸越小，亚晶界 越多，而缓冷时，n平衡相形核的位置越多，合金的淬火敏感性越 高。微量元素的含量对合金淬火敏感性也有很大的影响。B95合金 的淬火敏感性随Cr和Mn含量的减小而降低。本文作者研究了 Zr 含量(00.15%)对7055型铝合金淬火敏感性的影响，发现和无 Zr 合金相比，含Zr合金的淬火敏感性增加

19、，当Zr含量为0.1%时， 合金具有最高的淬火敏感性，此时经空气淬火的合金时效后强度较水 淬的低了 30%。(3) 杂质元素众所周知，Fe和Si是7000系铝合金中的主要杂质元素，对 塑性、韧性等有不利影响，但对淬火敏感性有没有显著的影响还不清 楚，公开的报道很少。从表1可知，合金中的Fe、Si杂质元素含 量呈先降低再有所上升的趋势，似乎对淬火敏感性没有太大的影响。 但有学者认为它们的存在可能会增加合金的敏感性，并加强微量元素 的作用。为了能够全面认识7000系铝合金的淬火敏感性，有必要开 展这方面的工作，探明其影响规律和作用机理，为控制杂质元素含量 进一步改善材料综合性能提供依据。2.2微观

20、组织的影响就微观组织对7000系铝合金淬火敏感性的影响而言，主要考虑 淬火过程中充当平衡相非均匀形核的位置和数量，如晶界、亚晶界、 弥散粒子及粗大金属间化合物。当合金中仅有晶界和粗大金属间化合 物时，淬火敏感性很低。弥散粒子的影响不仅取决于粒子的种类，还 取决于粒子的形态和尺寸。合金中添加Cr形成非共格的 E（Al18Cr2Mg3）相，更容易激发平衡相的形核，因此淬火敏感性很高； 在含Zr合金中，细小共格Al3Zr粒子的存在对淬火敏感性没有明 显的影响，而大的非共格Al3Zr粒子的存在增加了合金的淬火敏感 性。合金中的再结晶程度对淬火敏感性有很大的影响。如在7050铝 合金中再结晶分数从15%

21、增至80%时，合金时效后的强度下降程度 从6%增至12%，而断裂韧性下降程度从45%减小至32%，但伸长 率下降程度差别不大。合金中亚晶界数量的增加导致缓冷时n平衡 相析出的数量增多，提高淬火敏感性；而亚晶界的取向差增大可增加 n平衡相形核率，从而提高淬火敏感性。仅考虑淬火敏感性时，合 金中的界面（晶界，相界）越少越好，但会降低其它性能。因此，需要 开展更深入的工作来探明最佳的微观组织模式，使合金具有低淬火敏 感性的同时还具有高强度高韧性耐蚀及良好的抗疲劳性能。2.3制备工艺的影响一般来讲，7000系铝合金的制备过程主要包括熔炼和铸造、铸 锭均匀化、塑性变形、固溶、淬火和时效，每一个工序对淬火

22、敏感性 都会产生影响。（1）铸造工艺铸造工艺会影响固溶体的稳定性，进而影响淬火敏感性。ZAKHAROV和LEVIN通过绘制 TTP曲线研究了铸造条件对 Al-Zn-Mg合金固溶体稳定性的影响，发现增加铸锭的直径、减小浇 注速度及降低熔体的温度可提高固溶体的稳定性，降低淬火敏感性； 例如铸锭直径从92 mm增加至370 mm时，合金淬火时的临界冷却 速率从35 C/s降至15 C/s；当浇注速度从120 mm/min减小至 30 mm/min时，合金的临界冷却速率从42 C/s降至28 C/s。其本 质在于铸造工艺改变了过渡族元素在铸锭中的分布特点，即是形成粗 大金属间化合物，还是保留在过饱和固

23、溶体中随后以弥散粒子的形式 析出。（2）均匀化制度铸锭均匀化是7000系铝合金制备的一个关键工序，均匀化可改 变弥散粒子的析出状态，进而改变合金中的晶粒组织（如再结晶分 数），必然对淬火敏感性产生影响。合理的均匀化制度可有效降低合 金的淬火敏感性，如7050合金铸锭经快速和慢速升温均匀化之后， 轧制板材空冷并时效后的硬度较水淬的分别下降了 26.3%和 21.8%； Al3Zr粒子析出最少的均匀化制度对应淬火敏感性最低，空 冷合金较水淬的硬度只下降了 15.8%。（3）热变形塑性变形可提高合金的淬火敏感性，如7050和7055铝合金热 轧变形后，其淬火敏感性极大地增加。变形程度越大，合金的淬火

24、敏 感性越高，如对7050铝合金的研究发现，轧制变形量分别为0%、30%、50%和85%时，空冷试样时效后的硬度较20 C水淬的分别下 降了 4%、12%、28%和42%。变形速率也会影响合金的淬火敏感性， 如对7050铝合金研究发现，轧制变形速率为5、8、15 s 1时，空 冷试样时效后的硬度较水淬分别下降了 19.2%、22.1%和36.9%。塑 性变形对合金淬火敏感性的影响程度还受微量元素的影响，如研究发 现含Zr和Hf合金的淬火敏感性随变形程度增加而变大，但含Cr 合金的淬火敏感性却不受变形程度的影响。微观组织研究表明，热变 形之所以对淬火敏感性产生影响，是因为合金中的再结晶程度、亚晶

25、 大小、亚晶界及弥散粒子的性质因变形而被改变。(4) 固溶处理7000系铝合金固溶处理时，可溶第二相溶解的同时基体往往会 发生再结晶，改变微观组织必然对淬火敏感性产生影响。如采用末端 淬火方法对7050铝合金的研究表明，当固溶温度从475 C提高至 490 C时，合金的淬火敏感性降低，其淬透层深度从约55 mm增加 至75 mm，提高了 36%。一般来讲，再结晶的发生会导致弥散粒子 与基体间的界面由(半)共格关系转变成非共格关系，增加缓冷时平衡 相的形核位置，提高淬火敏感性；因此，在固溶处理时如何控制再结 晶是非常重要的。(5) 时效制度合金的淬火敏感性高低是不同淬火条件下时效后性能的下降程

26、度来体现的，因此，时效制度不同，性能的下降程度也有差别。如通 过双级时效处理，可使慢速淬火7055铝合金时效后性能的下降程度 大大降低；通过在人工时效前引入长时间的自然时效可提高7055铝 合金厚板的淬透层深度。这种影响主要是因为时效改变了慢速淬火合 金中沉淀强化相的析出状态，慢速淬火后溶质浓度和空位浓度都降 低，相对单级时效而言双级时效能够使缓慢冷却合金中得到更多强化 相，分布也更均匀弥散，减小了空位浓度下降带来的不利影响，降低 了淬火敏感性效应。2.4 C曲线C曲线即合金中固溶体析出作用随温度和时间变化的关系曲线， 通常可以用来说明合金的淬火敏感性：如果合金的C曲线向右移， 表示其淬火敏感

27、性较低。2.5不均匀变形在淬火敏感性较高的合金中，较厚的型材需要比风冷或水雾冷 却更快的冷却速度，因此必须进行水淬来获得令人满意的拉伸强度 性能在水淬过程中可能会形成蒸气薄层，造成冷却速度局部降低， 而且导致制品形状扭曲这种情况在静止水淬火条件下最容易出现 因此最好采用涌流水来冷却型材即使如此，在挤压速度较高或型材 各部位厚度差很大时，由于沿制品断面冷却速度不均,也可能产生形 状的扭曲。型材在喷水淬火过程中的扭曲变形表现在高温区时最为敏感，因 而提出了 “渐进式”淬火工艺。在淬火装置整个长度上设置几个不同 控制区段，当型材温度有所下降时采用较高以至更高的冷却速度。这 种多功能的冷却装置，包括有

28、细雾喷射、低压喷水、高压喷水系统。 使型材各部位的冷却速度更加均匀。一般来说，当型材厚度小于4mm时采用气淬；壁厚为4-8mm采 用雾淬；而壁厚大于8mm时，必须采用水淬才能获得均匀合格的性 能。用水淬时要注意防止型材的变形。七. 设计在线淬火主要考虑因素为使挤压铝型材在线淬火达到较理想的效果，必须综合以下几方 面因素考虑：1、足够的冷却速度，足够的冷却速度是在线淬火的必备条件。只有足够的冷却速度，才能确保过饱和固溶体被固定下来不分解，防 止强化相析出，才能保证型材淬火时效后的力学性能达到最佳水平。 要达到足够的冷却速度，就要配置合理的冷却源、冷却长度以及冷却 密度。冷却源就是指风机、水泵以及

29、相应的冷却介质，冷却长度就是 指风口、喷管或水槽的长度，冷却密度就是指风口或喷头的分布密度。 而这三方面都要根据该生产线所生产型材的最大线密度、不同合金的 淬火对冷却速度敏感性强弱以及挤压出材的速度综合计算来确定。所 生产的型材线密度越大、合金的淬火对冷却速度敏感性越强、挤出速 度越快，所要配置的风机和水泵越大，风口和喷头的长度就要越长， 数量就要越多，用水作介质的水温就要越低。当低温的水都满足不了 冷却速度的情况下，还可以在水中加入不同的溶剂来调节水的冷却能 力。比如聚乙醇，通过调节聚乙醇水溶液的浓度来控制冷却速度。2、如何使型材整体（型材截面的径向和型材的纵向）冷却速度 保持基本一致。只有

30、冷却速度基本一致，才能确保型材淬火效果基本 一致，从而保证型材性能的均匀性，有效减少型材的变形和弯扭。要 保证型材截面径向的冷却速度一致，就要保证截面径向冷却强度能够 根据型材截面结构情况、壁厚的厚薄进行调节。比如壁厚较厚的一侧 需要冷却强度高，壁厚较薄的一侧则需要冷却强度低些，这样就可使 得型材截面同一时间内冷却到相同的温度。而要保证型材纵向的淬火 强度一致，就要保证纵向上所受的冷却时间一致，也就是纵向上每部 分通过淬火区的有效时间一致。3、如何适应不同型材截面宽高比的变化。特别中大型挤压机所 生产的型材截面宽高比变化非常大，当生产板材时，宽高比可能达到 100:1以上，而生产管材或棒材时，

31、宽高比可能是1:1。在这么大的宽 高比变化情况下，如何保证型材上下左右各个表面与风口和喷头之间 的距离合适，从而保证有效的冷却速度和减少能耗。4、如何使装置的操作性比较强，能方便操作人员进行调节控制。5、在满足以上四点的前提下，如何有效降低运行的成本。八.在线淬火系统淬火系统分上下两部分，下部淬火槽固定，上部风箱和水罩可升 降。当挤第一根棒时，上部风箱和水罩先升起来，让型材通过后上部 风箱和水罩再降下来，系统开始工作。风冷系统分两级调节，变频器 和压力传感器组成一级调节，调节风机的总风量；调节阀调节各支路 风门来控制支路风量，实现二级调节。为了解决截面周向冷却的均匀 性，以挤压机中心线为中心，

32、围绕中心线平行分布若干路风口，具体 多少路要根据具体生产线所生产的型材截面宽度来确定。每一路风口 都可单独调节风量，以满足不同合金和壁厚所需要的冷却速度，确保 截面上各个位置淬火均匀。如图1。整恻风箱 Lc-f! alrbax7仲呻右侧风in RighE nirtiax风门 Air图1.根据挤压机吨位不同，围绕挤压中心线选择若干列喷雾头，顶部、 底部和左右两侧分别布置，能够任意启闭、切换每一列喷雾头。根据 不同合金、不同型材截面来选择哪一路喷雾，选择哪一路风量的大小 进行组合，以达到最佳的淬火效果。水冷系统由变频器和压力传感器组成一级控制系统，调节水泵的 总水量水压，并具有稳压功能。由调节阀和

33、各支路组成二级调节。根据挤压机吨位不同，围绕挤压中心线选择若干列喷淋头，顶部、底部 和左右两侧分别布置。能够任意启闭、切换每一列喷淋头，并可随时 调整每一列喷淋的出水量。在面向挤压机方向，可对上、下方向或左、 右方向的喷淋管的供水量进行差异调 整。铝型材截面的各个位置在 挤出后都获得了相同的冷却速度，有效控制了淬火过程可能出现的弯 曲变形。ABABAB AB BA图2.淋头（强）挤压换棒过程，全部立刻停止或全部继续保持冷却喷淋都不是理 想的方法，这样会造成型材纵向的机械性能不一致和弯曲变形。每一 路喷管的纵向分为两段，并用气动阀控制顺序启闭。换棒停止挤出时， 从冷床往挤压机方向按次序关闭这两段

34、喷管；换棒后开始挤出时，从 挤压机出料方向按次序开启这两段喷管。当郊停止貌出时，喷头关闭的倾序White slopping la osIrudG. Th春 油qgnc& of 何馆 to stiui dowfl甦后开醐出时1质头开启的解 Whil* sldriing 10 extud.出。 祯qgnm of 同* to ftfiui 4q怵立线2段线1段图3.为了解决型材宽高比变化过大，引起上下左右风口或喷头与型材 表面之间距离变化过大，我们将上部的风口和喷头与左右的侧风口和 侧喷头设计成分离的，并且相互间可以移动，这样就可以根据型材的 宽高比来调节风口或喷头与型材表面之间的距离，确保上下左右各路 风口和喷头与型材各表面保持合适的距离和位置，提高冷却的精准度 和减少能耗的损失。下降Down图4.2014-10-21