鋁合金淬火爐

結構及用途

    鋁合金淬火爐適用于對大、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，通過(guò)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(mén)。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(kāi)爐門(mén)，放下鏈條及掛鉤將料筐吊入爐膛，關(guān)閉爐門(mén)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(kāi)爐門(mén)，放下鏈條，將料筐（工件）淬入水中。 

設備結構 

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、導風(fēng)板、爐底對開(kāi)式爐門(mén)、雙速升降機構、料架、淬火槽、運料車(chē)、控制系統及配電柜/控制柜、液壓系統等組成。爐體外殼框架采用型鋼焊接成型，內壁采用1Cr18Ni9Ti耐熱鋼板，內襯采用全纖維結構，爐殼內表面貼附一層橡膠石棉板，起到隔熱作用并保護爐殼表面不被腐蝕。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(guò)不銹圓鋼固定于爐殼上，這種結構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)機裝置和導風(fēng)板組成，通風(fēng)機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。導風(fēng)板采用1Cr18Ni9Ti耐熱鋼制成，通過(guò)若干個(gè)擱桿固定于爐膛內壁上，將電阻帶包裹在里面，通過(guò)熱風(fēng)循環(huán)系統將電阻帶散發(fā)的熱量進(jìn)行熱循環(huán)，使爐內溫度均勻。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(mén)殼件采用鋼材焊接成型，內襯采用全纖維結構。

爐門(mén)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(chē)。提升機構由卷?yè)P機、裝料框、提升鉸鏈、滾動(dòng)輪等組成。卷?yè)P機安裝于底座架一側，采用低速比減速器，且帶有自鎖裝置，可確保裝料框在任何位置停留及減速運行，防止裝料框下降時(shí)快速撞擊淬火槽。裝料框根據用戶(hù)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(guò)裝料框1.5倍，可確保工件在淬火池得到淬火冷卻，淬火水池內另采用電加熱管進(jìn)行加熱。并通過(guò)測溫儀表自動(dòng)控制。水池有進(jìn)水口，可冷卻水溫，池內設有循環(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(mén)關(guān)閉后與爐口的插刀貼緊，確保無(wú)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，材質(zhì)為0Cr25AL5合金絲，使用壽命長(cháng)。

電爐各機械傳動(dòng)部分采用連鎖控制，即爐門(mén)打開(kāi)后自動(dòng)切斷通風(fēng)機裝置和加熱件電源。爐門(mén)關(guān)閉到位后，才能接通通風(fēng)機裝置和加熱元件的電源，防止誤操作而發(fā)生故障和事故。系統具有聲光報警功能。溫控系統采用PID過(guò)零觸發(fā)可控硅，智能表控溫。另采用上海大華儀表廠(chǎng)多點(diǎn)自動(dòng)記錄儀記錄溫度和超溫報警雙重控制，確保工件不超溫，該控溫儀還設置了通訊口，可與控制計算機通訊，工藝過(guò)程的溫度控制數值、保溫時(shí)間等參數由控制計算機統一編程、管理。

設備特點(diǎn)

（1）溫度均勻度

實(shí)現用戶(hù)要求的溫度均勻度，是以循環(huán)風(fēng)機、導風(fēng)罩板、爐膛結構、電熱功率的 　　分配及電熱元件的布置、控制方式與過(guò)程、爐門(mén)結構等關(guān)聯(lián)設計來(lái)保證。

（2）先進(jìn)的機械系統 

系統的先進(jìn)性由設計、元器件選型及質(zhì)量、加工制造質(zhì)量來(lái)保證的。機械系統運行平穩、可靠，設備處于低噪音、低振動(dòng)工作狀態(tài)。

（3）完善的控制系統 

    體現在100～650℃均可實(shí)現控溫、系統穩定可靠、操作簡(jiǎn)便、避免人為誤操作、功能齊全等方面。

（4）淬火轉移時(shí)間迅速、可調

爐底對開(kāi)式爐門(mén)、倍速升降機構、先進(jìn)的機械系統，使得淬火轉移迅速、可靠，時(shí)間可以根據用戶(hù)工藝要求調整。編輯本段淬火及冷卻

鋁合金淬火爐之淬火時(shí)的冷卻速度飽和固溶體被固定下來(lái)不分解。防止強化相析出，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，淬火制品的殘余應力和殘余變形也越大，因此冷卻速度要根據不同的合金和不同形狀、尺寸的制品來(lái)確定。

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

對于形狀、尺寸大小不同的制品應采用不同的冷卻速度，通常主要靠調整淬火介質(zhì)的溫度來(lái)實(shí)現。對于形狀簡(jiǎn)單、中小型、棒材可用室溫水淬火（水溫一般L0～35℃），對于形復雜、壁厚差別較大的型材，可用40～50℃的水淬火。而對于特別易產(chǎn)生變形的制品，甚至可以將水溫升至75～85℃進(jìn)行淬火。試驗證明隨著(zhù)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常用的淬火介質(zhì)是水。因為水的粘度小、熱容量大，蒸發(fā)熱快，冷卻能力強，而且使用非常方便、經(jīng)濟。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：一階段為膜狀沸騰階段。當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(guò)熱蒸汽薄膜，它很牢固，導熱性不好，使制品的冷卻速度降低。二階段為氣泡沸騰階段。當蒸汽薄膜破壞時(shí)，靠近金屬表面的液體產(chǎn)生劇烈的沸騰，發(fā)生強烈的熱交換。第三階段為熱量對流階段，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)生對流的熱交換，以提高冷卻速度。

根據上面分析，為了很快突破一階段，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的擺動(dòng)。另外為保證水溫不會(huì )升高太多，淬火槽應有足夠的容量（一般應為淬火制品總體積的20倍以上）。而且冷卻水應有循環(huán)裝置。

    除了調節水溫來(lái)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(lái)調節水的冷卻能力。通常采用聚乙醇水溶液作為冷卻介質(zhì)，同時(shí)還可以調節聚乙醇水溶液濃度來(lái)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(lái)淬火。