淬火實驗裝置及淬火實驗方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種淬火實驗裝置及淬火實驗方法，涉及鋁合金熱處理裝備及工藝模擬機技術領域，以解決現有的淬火實驗裝置容易導致鋁合金板帶材的板形質量和綜合力學性能降低的技術問題。本發明專利技術所述的淬火實驗裝置，包括：冷卻機構；冷卻機構包括：水箱，水箱的上部區域設置有冷卻噴嘴組件，冷卻噴嘴組件設置有至少兩排噴嘴，噴嘴包括有用于實現噴水的噴水嘴和用于實現噴氣的噴氣嘴，且噴嘴采用高壓傾斜射流的冷卻方式；水箱的下部區域設置有用于對水箱中的冷卻水進行加熱的加熱器；噴氣嘴的進風口通過送風管道連通有變頻風機，且送風管道的接口處設置有第一壓力傳感器、第一流量計和第一閥門。

【技術實現步驟摘要】
淬火實驗裝置及淬火實驗方法
本專利技術涉及鋁合金熱處理裝備及工藝模擬機
，特別涉及一種淬火實驗裝置及淬火實驗方法。
技術介紹
鋁合金板帶材的高均勻性淬火是高品質鋁合金板帶生產制造工藝中的關鍵工序。隨著社會的發展，目前對鋁合金板帶材的綜合質量要求越來越高，尤其是對鋁合金板帶材的板形要求更是越來越高。傳統的淬火實驗裝置通常為一個水箱，淬火過程無法獲得高的冷卻強度的同時獲得高的冷卻均勻性，且冷速不可控，從而由于冷卻過程中的多因素不可控，因此容易導致最終的鋁合金板帶材的板形質量降低，并且因板帶材淬火應力的產生，嚴重的降低了鋁合金板帶材的綜合力學性能。因此，如何開發一套能夠模擬實際大工業生產的小型淬火實驗裝置，以獲得具有良好的板形和綜合力學性能的鋁合金板帶材，可以大大減少工藝實驗的費用和時間。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種淬火實驗裝置及淬火實驗方法，以解決現有的淬火實驗裝置容易導致鋁合金板帶材的板形質量和綜合力學性能降低的技術問題。本專利技術提供一種淬火實驗裝置，包括：冷卻機構；所述冷卻機構包括：水箱，所述水箱的上部區域設置有冷卻噴嘴組件，所述冷卻噴嘴組件設置有至少兩排噴嘴，所述噴嘴包括有用于實現噴水的噴水嘴和用于實現噴氣的噴氣嘴，且所述噴嘴采用高壓傾斜射流的冷卻方式；所述水箱的下部區域設置有用于對所述水箱中的冷卻水進行加熱的加熱器；所述噴氣嘴的進風口通過送風管道連通有變頻風機，且所述送風管道的接口處設置有第一壓力傳感器、第一流量計和第一閥門。實際應用時，所述噴水嘴通過冷卻水管道連通有變頻水泵，且所述冷卻水管道上設置有第二壓力傳感器、第二流量計和第二閥門。其中，所述噴嘴的開口形式為扁平口結構。具體地，所述噴水嘴的后方設置有集水室，所述噴氣嘴的后方設置有集氣室。進一步地，所述噴嘴采用螺紋的形式旋鈕在所述集水室和所述集氣室的前面。更進一步地，所述加熱器為電阻式加熱器。實際應用時，所述淬火實驗裝置還包括：設置在所述冷卻機構上游的固溶機構；所述固溶機構包括：固溶爐。其中，所述淬火實驗裝置還包括：設置在所述冷卻機構下游的時效機構；所述時效機構包括：時效爐。具體地，所述淬火實驗裝置還包括：設置在所述固溶機構、所述冷卻機構和所述時效機構上方的機械手橫梁；所述機械手橫梁上設置有機械手，且所述機械手上對應設有夾具。相對于現有技術，本專利技術所述的淬火實驗裝置具有以下優勢：本專利技術提供的淬火實驗裝置中，包括：冷卻機構，該冷卻機構包括：水箱；其中，水箱的上部區域設置有冷卻噴嘴組件，冷卻噴嘴組件設置有至少兩排噴嘴，噴嘴包括有用于實現噴水的噴水嘴和用于實現噴氣的噴氣嘴，且噴嘴采用高壓傾斜射流的冷卻方式；具體地，水箱的下部區域設置有用于對水箱中的冷卻水進行加熱的加熱器；進一步地，噴氣嘴的進風口通過送風管道連通有變頻風機，且送風管道的接口處設置有第一壓力傳感器、第一流量計和第一閥門。由此分析可知，由于噴嘴包括有用于實現噴水的噴水嘴和用于實現噴氣的噴氣嘴，因此能夠實現噴水和噴氣的多種冷卻方式；由于噴嘴采用高壓傾斜射流的方式，因此能夠消除殘存板帶表面汽膜，使得新水直接接觸板帶表面，殘水形成有序壁面射流，減少膜態/過渡沸騰狀態；由于水箱的下部區域設置有加熱器，因此能夠有效控制加熱溫度并對淬火件實現變溫淬火；由于設置有變頻風機，因此能夠實現不同風壓和風速的空氣冷卻。綜上所述，本專利技術提供的淬火實驗裝置，能夠獲得高的冷卻強度同時獲得高的冷卻均勻性，并最終減少淬火過程中鋁合金板帶的淬火變形和淬火應力，從而得到具有良好的板形和綜合力學性能的鋁合金板帶材；此外，還能夠完全模擬鋁合金氣墊式連續熱處理線及輥底式熱處理爐生產線的淬火工藝，大大減少工藝實驗的費用和時間。本專利技術還提供一種淬火實驗方法，使用如上述任一項所述的淬火實驗裝置，并包括如下步驟：固溶：將鋁合金薄板固定在機械手的夾具上，并設定固溶溫度和固溶時間；轉移：達到固溶處理時間后，所述機械手自動移出，并將所述鋁合金薄板由固溶機構轉移至冷卻機構；冷卻：所述鋁合金薄板位于所述冷卻機構的噴嘴處，并進行水淬和/或風淬，淬火完成后所述機械手自動移出，并帶動所述鋁合金薄板至時效爐中進行熱處理或返回至復位位置。所述淬火實驗方法與上述淬火實驗裝置相對于現有技術所具有的優勢相同，在此不再贅述。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術實施例提供的淬火實驗裝置的結構示意圖；圖2為本專利技術實施例提供的淬火實驗裝置中冷卻機構的主視結構示意圖；圖3為本專利技術實施例提供的淬火實驗裝置中冷卻機構的俯視結構示意圖；圖4為本專利技術實施例提供的淬火實驗裝置中冷卻機構的水冷、風冷結構示意圖；圖5為本專利技術實施例提供的淬火實驗裝置中冷卻機構的噴嘴結構示意圖；圖6為本專利技術實施例提供的淬火實驗裝置中冷卻機構的噴嘴傾斜射流結構示意圖；圖7為本專利技術實施例提供的淬火實驗方法的工藝流程示意圖；圖8為本專利技術實施例提供的淬火實驗方法中固溶處理－強風冷卻曲線圖；圖9為本專利技術實施例提供的淬火實驗方法中固溶處理－噴水冷卻曲線圖。圖中：1－冷卻機構；11－水箱；12－冷卻噴嘴組件；121－噴水嘴；122－噴氣嘴；13－加熱器；141－送風管道；151－變頻風機；171－第一流量計；181－第一閥門；152－變頻水泵；172－第二流量計；182－第二閥門；19－變送器；111－溢水口；2－固溶機構；21－固溶爐；3－時效機構；31－時效爐；41－機械手橫梁；42－機械手；43－夾具；5－鋁合金板帶材(鋁板)。具體實施方式下面將結合附圖對本專利技術的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。在本專利技術的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本專利技術的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本專利技術的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電氣連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本專利技術中的具體含義。圖1為本專利技術實施例提供的淬火實驗裝置的結構示意圖；圖2為本專利技術實施例提供的淬火實驗裝置中冷卻機構的主視結構示意圖；圖3為本專利技術實施例提供的淬火實驗裝置中冷卻機構的俯視結構示意圖；圖4為本專利技術實施例提供的淬火實驗裝置中冷卻機構的水冷、風冷結構示意圖；圖5為本專利技術實施例提本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種淬火實驗裝置，其特征在于，包括：冷卻機構；所述冷卻機構包括：水箱，所述水箱的上部區域設置有冷卻噴嘴組件，所述冷卻噴嘴組件設置有至少兩排噴嘴，所述噴嘴包括有用于實現噴水的噴水嘴和用于實現噴氣的噴氣嘴，且所述噴嘴采用高壓傾斜射流的冷卻方式；所述水箱的下部區域設置有用于對所述水箱中的冷卻水進行加熱的加熱器；所述噴氣嘴的進風口通過送風管道連通有變頻風機，且所述送風管道的接口處設置有第一壓力傳感器、第一流量計和第一閥門。

【技術特征摘要】
1.一種淬火實驗裝置，其特征在于，包括：冷卻機構；所述冷卻機構包括：水箱，所述水箱的上部區域設置有冷卻噴嘴組件，所述冷卻噴嘴組件設置有至少兩排噴嘴，所述噴嘴包括有用于實現噴水的噴水嘴和用于實現噴氣的噴氣嘴，且所述噴嘴采用高壓傾斜射流的冷卻方式；所述水箱的下部區域設置有用于對所述水箱中的冷卻水進行加熱的加熱器；所述噴氣嘴的進風口通過送風管道連通有變頻風機，且所述送風管道的接口處設置有第一壓力傳感器、第一流量計和第一閥門。2.根據權利要求1所述的淬火實驗裝置，其特征在于，所述噴水嘴通過冷卻水管道連通有變頻水泵，且所述冷卻水管道上設置有第二壓力傳感器、第二流量計和第二閥門。3.根據權利要求1或2所述的淬火實驗裝置，其特征在于，所述噴嘴的開口形式為扁平口結構。4.根據權利要求3所述的淬火實驗裝置，其特征在于，所述噴水嘴的后方設置有集水室，所述噴氣嘴的后方設置有集氣室。5.根據權利要求4所述的淬火實驗裝置，其特征在于，所述噴嘴采用螺紋的形式旋鈕在所述集水室和所述集氣室的前面。6.根據權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李勇，賀晨，韓毅，付天亮，李家棟，王昭東，田勇，王丙興，
申請(專利權)人：東北大學，
類型：發明
國別省市：遼寧,21