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鋁合金淬火爐原理解釋

鋁合金淬火爐適用于對(duì)大、中型鋁合金產(chǎn)品零部件的固溶處理及時(shí)效處理。 

　　鋁合金淬火爐是由加熱爐罩和移動(dòng)式底架組成的。方形（或圓形）爐罩頂裝有起重機(jī)，通過鏈條和掛鉤可將料筐吊至爐膛。爐罩由型鋼支起，底部有氣動(dòng)（或電動(dòng)）操作的爐門。位于爐罩下方的底架可沿軌道移動(dòng)、定位，底架上面載有淬火水槽和料筐。生產(chǎn)時(shí)，將底架上的料筐移至爐罩正下方，打開爐門，放下鏈條及掛鉤將料筐吊入爐膛，關(guān)閉爐門后進(jìn)行加熱。淬火是先將爐底下的水槽移至爐罩正下方，然后打開爐門，放下鏈條，將料筐（工件）淬入水中。 

鋁合金淬火爐主要技術(shù)參數(shù) 

　　額定溫度　650　℃ 

　　控溫精度　±1　℃ 

　　有效工作尺寸　由用戶提供要求 

　　淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間　8-12　秒（可調(diào)） 

　　淬火槽容積　根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì) 

　　淬火液溫度60～90　℃　（可調(diào)） 

　　鋁合金退火爐結(jié)構(gòu) 

　　鋁合金淬火爐是由爐體、爐體鋼支架、可拆式爐頂、爐襯、電熱元件、循環(huán)風(fēng)機(jī)、導(dǎo)風(fēng)板、爐底對(duì)開式爐門、雙速升降機(jī)構(gòu)、料架、淬火槽、運(yùn)料車、控制系統(tǒng)及配電柜/控制柜、液壓系統(tǒng)等組成。爐體外殼框架采用型鋼焊接成型，內(nèi)壁采用1Cr18Ni9Ti耐熱鋼板，內(nèi)襯采用優(yōu)質(zhì)全纖維結(jié)構(gòu)，爐殼內(nèi)表面貼附一層橡膠石棉板，起到隔熱作用并保護(hù)爐殼表面不被腐蝕。加熱元件采用加熱元件采用0Cr25AL5合金絲繞制成帶狀，套在絕緣瓷管上，通過不銹圓鋼固定于爐殼上，這種結(jié)構(gòu)電阻帶懸掛在爐膛四周，有利與熱量散發(fā)和流通。熱風(fēng)循環(huán)裝置由通風(fēng)機(jī)裝置和導(dǎo)風(fēng)板組成，通風(fēng)機(jī)裝置安放在爐體頂部，風(fēng)扇采用1Cr18Ni9Ti耐熱鋼制作成離心式風(fēng)葉。導(dǎo)風(fēng)板采用1Cr18Ni9Ti耐熱鋼制成，通過若干個(gè)擱桿固定于爐膛內(nèi)壁上，將電阻帶包裹在里面，通過熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)將電阻帶散發(fā)的熱量進(jìn)行熱循環(huán)，使?fàn)t內(nèi)溫度均勻。通風(fēng)裝置按爐膛容積制作，確保熱風(fēng)循環(huán)次數(shù)在40次/分鐘以上。 

　　底座架是供擱置爐件用的，采用型鋼焊接而成。 

　　爐門殼件采用鋼材焊接成型，內(nèi)襯采用優(yōu)質(zhì)全纖維結(jié)構(gòu)。 

　　爐門與爐體的密封采用硅酸鋁耐火纖維材料。 

　　電爐配有兩輛小車。提升機(jī)構(gòu)由卷?yè)P(yáng)機(jī)、裝料框、提升鉸鏈、滾動(dòng)輪等組成。卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝于底座架一側(cè)，采用低速比減速器，且?guī)в凶枣i裝置，可確保裝料框在任何位置停留及減速運(yùn)行，防止裝料框下降時(shí)快速撞擊淬火槽。裝料框根據(jù)用戶要求，由型鋼制作。提升裝置架采用鋼纜牽引。 

　　淬火水池深度超過裝料框1.5倍，可確保工件在淬火池得到淬火冷卻，淬火水池內(nèi)另采用電加熱管進(jìn)行加熱。并通過測(cè)溫儀表自動(dòng)控制。水池有進(jìn)水口，可冷卻水溫，池內(nèi)設(shè)有循環(huán)水泵進(jìn)行熱水噴射循環(huán)，使溫度均勻。爐口四周嵌有耐火纖維棉砂封刀，爐門關(guān)閉后與爐口的插刀貼緊，確保無熱量散發(fā)。加熱元件采用帶狀電熱元件，分別布置在爐膛兩側(cè)，材質(zhì)為0Cr25AL5合金絲，使用壽命長(zhǎng)。 

　　電爐各機(jī)械傳動(dòng)部分采用連鎖控制，即爐門打開后自動(dòng)切斷通風(fēng)機(jī)裝置和加熱件電源。爐門關(guān)閉到位后，才能接通通風(fēng)機(jī)裝置和加熱元件的電源，防止誤操作而發(fā)生故障和事故。系統(tǒng)具有聲光報(bào)警功能。溫控系統(tǒng)采用PID過零觸發(fā)可控硅，智能表控溫。另采用上海大華儀表廠多點(diǎn)自動(dòng)記錄儀記錄溫度和超溫報(bào)警雙重控制，確保工件不超溫，該控溫儀還設(shè)置了通訊口，可與中央控制計(jì)算機(jī)通訊，工藝過程的溫度控制數(shù)值、保溫時(shí)間等參數(shù)由中央控制計(jì)算機(jī)統(tǒng)一編程、管理。 

鋁合金退火爐特點(diǎn)

　�。�1）溫度均勻度 

　　實(shí)現(xiàn)用戶要求的溫度均勻度，是以循環(huán)風(fēng)機(jī)、導(dǎo)風(fēng)罩板、爐膛結(jié)構(gòu)、電熱功率的 

　　分配及電熱元件的布置、控制方式與過程、爐門結(jié)構(gòu)等關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)來保證。 

　�。�2）先進(jìn)的機(jī)械系統(tǒng) 

　　系統(tǒng)的先進(jìn)性由設(shè)計(jì)、元器件選型及質(zhì)量、加工制造質(zhì)量來保證的。機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)、可靠，鋁合金退火爐處于低噪音、低振動(dòng)工作狀態(tài)。 

　�。�3）完善的控制系統(tǒng) 

　　體現(xiàn)在100～650℃均可實(shí)現(xiàn)精確控溫、系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)便、避免人為誤操作、功能齊全等方面。 

　�。�4）淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間迅速、可調(diào) 

　　爐底對(duì)開式爐門、倍速升降機(jī)構(gòu)、先進(jìn)的機(jī)械系統(tǒng)，使得淬火轉(zhuǎn)移迅速、可靠，時(shí)間可以根據(jù)用戶工藝要求調(diào)整。 

淬火及冷卻

　　鋁合金淬火爐之淬火時(shí)的冷卻速度必須確保過飽和固溶體被固定下來不分解。防止強(qiáng)化相析出，降低淬火時(shí)效后的力學(xué)性能。因此淬火時(shí)的冷卻速度越快越好。但是冷卻速度越大，淬火制品的殘余應(yīng)力和殘余變形也越大，因此冷卻速度要根據(jù)不同的合金和不同形狀、尺寸的制品來確定。 

　　一般合金的淬火對(duì)冷卻速度敏感性強(qiáng)的，選擇的冷卻速度要大。如2A11，2A12合金淬火冷卻速度應(yīng)在50℃/S以上，而7A04合金對(duì)冷卻速度非常敏感，其淬火冷卻速度要求在170℃/S以上。 

　　對(duì)于形狀、尺寸大小不同的制品應(yīng)采用不同的冷卻速度，通常主要靠調(diào)整淬火介質(zhì)的溫度來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單、中小型、棒材可用室溫水淬火（水溫一般L0～35℃），對(duì)于形復(fù)雜、壁厚差別較大的型材，可用40～50℃的水淬火。而對(duì)于特別易產(chǎn)生變形的制品，甚至可以將水溫升至75～85℃進(jìn)行淬火。試驗(yàn)證明隨著水溫升高使其淬火制品的力學(xué)性能和抗蝕性能有所降低。 

　　鋁合金淬火爐之鋁合金最常用的淬火介質(zhì)是水。因?yàn)樗�的粘度小、熱容量大，蒸發(fā)熱快，冷卻能力強(qiáng)，而且使用非常方便、經(jīng)濟(jì)。但是它的缺點(diǎn)是在加熱后冷卻能力降低。淬火加熱的制品在水中冷卻可以分為三個(gè)階段：第一階段為膜狀沸騰階段。當(dāng)熾熱制品與冷水剛接觸時(shí)，在其表面立即形成一層不均勻的過熱蒸汽薄膜，它很牢固，導(dǎo)熱性不好，使制品的冷卻速度降低。第二階段為氣泡沸騰階段。當(dāng)蒸汽薄膜破壞時(shí)，靠近金屬表面的液體產(chǎn)生劇烈的沸騰，發(fā)生強(qiáng)烈的熱交換。第三階段為熱量對(duì)流階段，冷卻水的循環(huán)，或制品左右擺動(dòng)、或上下移動(dòng)，增加制品表面與水產(chǎn)生對(duì)流的熱交換，以提高冷卻速度。 

　　根據(jù)上面分析，為了很快突破第一階段，迸一步冷卻，保證淬火制品冷卻均勻，需要在淬火水槽中裝有壓縮空氣管，以便攪拌，同時(shí)制品入水槽后要作適當(dāng)?shù)臄[動(dòng)。另外為保證水溫不會(huì)升高太多，淬火槽應(yīng)有足夠的容量（一般應(yīng)為淬火制品總體積的20倍以上）。而且冷卻水應(yīng)有循環(huán)裝置。 

　　除了調(diào)節(jié)水溫來控制鋁合金淬火爐的淬火冷卻速度外，還可以在冷卻水中加入不同的溶劑來調(diào)節(jié)水的冷卻能力。通常采用聚乙醇水溶液作為冷卻介質(zhì)，同時(shí)還可以調(diào)節(jié)聚乙醇水溶液濃度來控制制品淬火的冷卻速度。一般易變形的制品，經(jīng)常用這種聚乙醇水溶液來淬火。