鋁工業(yè)的整個發(fā)展歷史不過兩百年，但由于鋁及其合金具有一系列優(yōu)異特性，發(fā)展速度非?？欤X材已廣泛用于交通運輸、包裝容器、建筑裝飾、航空航天、機械電器、電子通訊、石油化工、能源動力、文體衛(wèi)生等行業(yè)，成為發(fā)展國民經(jīng)濟與提高人民物質(zhì)文化生活水平的重要基礎材料。尤其是近20年來，鋁及鋁合金加工技術發(fā)展迅猛，如擠壓鋁型材加工工業(yè)，它具有如下特點：

 

1.擠壓鋁型材加工工業(yè)正在進行大改組，大合并，上規(guī)模，上水平的改造過程。淘汰規(guī)模小、設備落后、開工不足和產(chǎn)品質(zhì)量低劣的企業(yè)，建成幾個具有國際一流水平的大型綜合性鋁加工企業(yè)。

 

2.產(chǎn)品結構大調(diào)整，向中高端和高科技產(chǎn)品發(fā)展。淘汰低劣產(chǎn)品，研制和開發(fā)高新技術產(chǎn)品，代替進口并打入國際市場。

 

3.大力發(fā)展科技進步、技術創(chuàng)新和信息開發(fā)，建立技術開發(fā)中心。更新工藝，使鋁加工技術達到國際一流水平。

 

4.進行體制改革和機制調(diào)整，與國際鋁加工工業(yè)接軌，把我國的擠壓鋁型材加工業(yè)和技術推向國際市場。創(chuàng)建并完善我國的擠壓鋁型材加工工業(yè)技術體系和自主知識產(chǎn)權體系。

 

同時，我國在擠壓鋁型材加工工業(yè)也取得非凡的成就和經(jīng)驗，使得加工產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量不斷提高，同時，出現(xiàn)了許多新材料、新技術、新工藝、新設備，在線淬火工藝和設備就是其中之一。

 

 

我司為適應鋁加工行業(yè)的大趨勢，也在不斷提升自身技術力量與更新設備來滿足客戶的需求同時在一定程度上也增強了我司的競爭能力。

 

眾所周知，在鋁擠壓的實際生產(chǎn)中，往往會存在這樣一種現(xiàn)象，6061系鋁合金的某些異型材（如圖1）用風冷的在線淬火方式往往不能滿足T6狀態(tài)的機械性能要求，而采用水冷的淬火方式時，由于其不同部位的冷卻速率不一致而使型材變形量不一致，從而使型材開口尺寸變化量大、不穩(wěn)定。為解決以上問題，我司對原來的水冷設備進行改進與更新，形成一種新的在線淬火設備——水霧冷設備。

 

 

如圖2，這是我司的在線水冷設備，它適用于一些棒、條等型材的淬火，但對于圖1中的型材卻會致使其變形量極不穩(wěn)定從而使開口16.4變化大，且棒、條等型材易在后部工序矯直（如拉伸），而圖1型材卻不易。

 

 

如圖3，這是我司將在線水冷設備進行改進后得到的在線水霧冷設備，它能將高壓水霧噴到型材表面，從而對型材進行冷卻，又由于在水槽的四周都裝有霧化噴嘴且噴嘴的噴射流量和噴射方向均可調(diào)整，因此可以讓型材產(chǎn)生一個相對平衡的冷卻效果。該水霧冷設備具有在1分鐘內(nèi)將擠出型材的溫度從550℃降低到100℃以下，和能使型材冷卻均勻、變形量小的特點。

 

 

 

本測試主要是通過對同一鋁合金異型材不同在線淬火方式對比研究，來驗證水霧冷在線淬火在實際生產(chǎn)中對某些鋁型材有良好的作用。

 

測試準備：

 

擠壓機、模具加熱爐、鋁棒加熱爐、熱電偶測溫儀、1#模具,、6061鋁棒

 

測試方法：

 

1)用模具加熱爐將1#模具加熱到480℃，并保溫2小時；將6061鋁棒放入鋁棒加熱爐中并隨爐升溫與保溫約7小時，控制進筒溫度在520℃。

 

2)將準備好的1#模具裝入擠壓機中，再把Φ178*550的6061鋁棒裝入盛錠筒中，以2mm/s的擠壓速度進行擠壓。連續(xù)擠壓4個棒，拉伸量控制在70mm，再取第2、3、4個的頭部、中部、尾部樣段（樣段長500mm）進行分析，其中頭部和尾部取樣規(guī)則為距接頭處1m的位置，中部則為長料中間。

 

3)以上步驟在擠壓出料過程中需確認風機在運行狀態(tài)中，記為測試一。重復1)、2)步驟并確認擠壓出料過程的淬火方式分別為水冷、水霧冷，并記為測試二、測試三。

 

對以上測試結果進行整理與分析得表1

 

 

以上硬度測試區(qū)為鋁型材壁厚=3.1mm的區(qū)域。

 

 

在實際生產(chǎn)中用6061鋁合金生產(chǎn)某些鋁合金異型材，往往由于壁厚原因使得鋁型材采用風冷淬火時機械性能不能滿足要求，而采用水冷淬火時由于不同部位冷卻速率不同致使尺寸偏差大。本文介紹了我司通過改進淬火工藝——水霧冷并成功解決上述問題，同時也為業(yè)內(nèi)人士提供一個參考。
1.通過以上數(shù)據(jù)，可明顯的發(fā)現(xiàn)，當淬火方式為風冷時，型材的硬度不達標；淬火方式為水冷時，開口尺寸波動大、不穩(wěn)定；而采用水霧冷淬火時，既能保證硬度合格又能使開口尺寸穩(wěn)定。所以采用在線水霧冷的淬火方式為生產(chǎn)該型材的最佳方案。

 

2.以上數(shù)據(jù)從側面反應出在線水霧冷的淬火方式適合一些異型的6061材料的生產(chǎn)，同時也為鋁擠壓加工行業(yè)生產(chǎn)一些異型材提供參考。