铝合金中厚板固溶处理用快速冷却装置

摘要

本发明涉及铝合金中厚板固溶处理用快速冷却装置，包括：下喷嘴梁、上喷嘴梁、空气刀、提升装置、壳体、传输铝合金中厚板的辊道及其驱动装置、供水管路以及与供水管路相连的冷却水系统，空气刀设在壳体的前端，通过型钢固定在提升装置的框架上，下喷嘴梁设在辊道间，用螺栓固定在壳体框架上，上喷嘴梁与提升装置固定连接，下喷嘴梁和上喷嘴梁上设有多个喷嘴，供水管路通过管道与上喷嘴梁和下喷嘴梁相连。该装置用于铝合金中厚板的固溶处理生产线时，能够快速、均匀地对铝合金中厚板进行冷却，板材变形小，没有环境污染；且，整个装置完全自动化，生产效率高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种作用于高温金属板材的快速冷却装置，尤其是一种对铝合金中厚板进行固溶处理需要用到的快速冷却装置，属于金属板材加工技术领域。 

背景技术

铝合金中厚板的生产在国民经济和国防军工方面占有十分重要的地位。它应用在民用大飞机、大型运输机、高速铁路机车、巨型石油液化气储罐，以及装甲车、航母及航天飞机等产品领域，反映着国防工业的实力。 

固溶处理（solution treatment）是对铝合金中厚板进行加工的一种常用方式，即：将铝合金加热到高温单相区恒温保持足够时间，使可溶相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却到室温，以得到过饱和固溶体。目前，一般多采用盐浴槽组来冷却铝合金中厚板，槽组包括盐浴槽、淬火槽、酸洗槽和水洗槽。板材由一槽向另一个槽转移时，采用吊夹转运，时间长，变形大。对于淬火槽来说，采用浸泡热水淬火，淬火裂度低，材料显微组织和综合性能均达不到要求，且，采用硝盐加热和酸洗，设备腐蚀及环境污染严重，生产率低。 

如上所述，现有技术存在以下缺点：满足不了材料的工艺处理要求，“快冷”过程中材料变形大，且表面易腐蚀；设备腐蚀及环境污染严重，自动化水平和生产率低。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种适用于铝合金中厚板固溶处理的快速冷却装置。 

本发明的技术解决方案是，一种铝合金中厚板固溶处理用快速冷却装置，其特点是：设置多个下喷嘴梁、多个上喷嘴梁、空气刀、提升装置、壳体、传输铝合金中厚板的辊道及其驱动装置、供水管路以及与供水管路相连的冷却水系统；所述空气刀设在所述壳体的前端，且通过型钢固定在所述提升装置的框架上；每个下喷嘴梁均设在辊道间，并用螺

栓固定在壳体框架上，每个上喷嘴梁均与提升装置固定连接，下喷嘴梁和上喷嘴梁的上面均设有多个喷嘴；供水管路分别与上喷嘴梁和下喷嘴梁通过管道相连。 

进一步地，前述的铝合金中厚板固溶处理用快速冷却装置，其中：所述上喷嘴梁和下喷嘴梁数量相同，位置对应，每个上喷嘴梁和每个下喷嘴梁组成一对，由一套供水管路供水；所述下喷嘴梁和上喷嘴梁的每个喷嘴梁上均分布多个喷嘴，喷嘴上喷头的开孔为狭长椭圆形，每个喷嘴的横向及纵向间距相同，该间距为30～60mm。 

更进一步地，前述的铝合金中厚板固溶处理用快速冷却装置，其中：所述辊道由伺服电机带动的链条传动驱动，辊道的每个辊与壳体的接合部位采用迷宫式橡胶密封圈密封；所述提升装置包括电机、轴承、传动轴、蜗轮螺杆升降机、伞齿轮箱、导向装置以及连接框架，并设有用于确定上喷嘴梁和下喷嘴梁位置的超声波开关。 

再进一步地，前述的铝合金中厚板固溶处理用快速冷却装置，其中：所述供水管路的主管路上设有截止阀、止回阀、带信号远传的金属转子流量计和压力传感器，供水管路的分管路与每个上喷嘴梁通过软管连接，与每个下喷嘴梁通过钢管法兰连接，并设有管道伸缩器；所述冷却水系统的冷却水为去离子水，所述冷却水系统设有过滤装置、换热装置，以及补水装置。 

本发明技术效果好、实用性强，用于铝合金中厚板的固溶处理生产线时，能够快速、均匀地对铝合金中厚板进行冷却，板材变形小，没有环境污染；且，整个装置完全自动化，生产效率很高。 

附图说明

图1是本发明的装置结构示意图。 

图中各标记的含义为：1-下喷嘴梁，2-上喷嘴梁，3-空气刀，4-提升装置，5-壳体，6-辊道，7-供水管路。 

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本发明技术方案，以便使其更易于理解。 

如图1所示，铝合金中厚板固溶处理用快速冷却装置，包括四根下喷嘴梁1、四根上喷嘴梁2、空气刀3、提升装置4、壳体5、辊道6及其驱

动装置（图中未示出）、供水管路7及与供水管路相连的冷却水系统（图中未示出），每根下喷嘴梁1和上喷嘴梁2的上面均设有多个喷嘴。 

四根下喷嘴梁1固定在壳体5上面，每根下喷嘴梁1均设在辊道6之间，辊道6由伺服电机带动的链条传动驱动，辊道6的每个辊和壳体5的接合部位采用迷宫式橡胶密封圈密封。提升装置4包括电机、轴承、传动轴、蜗轮螺杆升降机、伞齿轮箱、导向装置以及连接框架，并设有超声波开关来确定喷嘴梁的位置。 

空气刀3设在冷却室壳体5的前端，通过型钢固定在提升装置4的框架上，空气由两台风机通过异形空气管道上设置的与辊道6成平行方向的窄缝喷出，防止水外溅。四根上喷嘴梁2通过螺栓与提升装置4固定连接，它们与空气刀3一起通过提升装置4而调整位置高低。对应于不同厚度的铝合金板材，可以把上喷嘴梁2和空气刀3提升到不同的高度，使喷嘴头和板材间的靶距为最佳，达到好的换热效果。 

根据本发明技术方案，下喷嘴梁1和上喷嘴梁2上面设有多个喷嘴，喷嘴的喷头的开孔为狭长椭圆形，每个喷嘴的横向及纵向间距相同，该间距为30～60mm，优选50mm，如此，可以起到更好的喷洒冷却效果。而且，一根上喷嘴梁2与一根下喷嘴梁1组成一对，其位置相互对应，由一个高压离心水泵和一套供水管路7供水。水泵采用变频调速，供水管路7的主管路上设有截止阀、止回阀、带信号远传的金属转子流量计、压力传感器，供水管路7的分管路与上喷嘴梁2之间采用软管连接，与下喷嘴梁1之间通过钢管法兰连接，并设有管道伸缩器。 

与供水管路7相连的冷却水系统采用去离子水，为保证喷出的水温低于35℃，冷却水系统设有过滤装置和换热装置，冷却水供到冷却室下面的水池内，另设有补水装置以补充蒸发掉的水分。 

采用本发明技术方案，铝合金中厚板固溶处理需要冷却时，铝合金板材由辊道6按设定的速度从高压冷却室通过，高压大流量的水从上下喷嘴梁上的喷头高速喷向铝板，在材料工艺要求的时间内可以把铝板快速冷却到100℃。 

试用表明，本发明技术效果好、实用性强，用于铝合金中厚板的固溶处理生产线时，能够快速、均匀地对铝合金中厚板进行冷却，板材变

形小，没有环境污染；且，整个装置完全自动化，生产效率很高。 

当然，本发明并不局限于上述具体实例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。