一種鋁合金熱處理的淬火裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱處理的淬火裝置，具體涉及一種用于對(duì)鋁合金缸體類鑄件的熱處理固溶后進(jìn)行冷卻淬火的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車(chē)工業(yè)輕量化的趨勢(shì)，越來(lái)越多的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體采用鋁合金鑄件。通常，高強(qiáng)度鋁合金鑄件需要經(jīng)過(guò)T6熱處理，即，固溶加熱后水淬處理加人工時(shí)效處理。然而，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金缸體鑄件，其結(jié)構(gòu)是采用鑲鑄缸套的鋁合金缸體，如仍采用T6熱處理工藝，會(huì)導(dǎo)致固溶淬火時(shí)產(chǎn)生較高的內(nèi)應(yīng)力，以致于鋁合金缸體鑄件產(chǎn)生淬火裂紋等缺陷。
[0003]為解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中有兩種方法，一種是采用風(fēng)淬處理，例如，中國(guó)實(shí)用新型專利CN203080019U公開(kāi)了一種無(wú)料框方式風(fēng)冷式淬火裝置，用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋進(jìn)行風(fēng)淬處理。這類裝置設(shè)備占用空間大，風(fēng)淬處理時(shí)間長(zhǎng)，效率低。另一種是采用霧淬處理，例如，中國(guó)發(fā)明專利CN101880843A公開(kāi)了一種鋁合金活塞噴霧淬火熱處理工藝方法，將活塞毛坯件放置在冷卻淬火臺(tái)上，通過(guò)位于冷卻淬火臺(tái)下方的噴霧裝置所產(chǎn)生的由水、氣形成的霧狀氣體進(jìn)行淬火冷卻熱處理，在活塞內(nèi)腔要求光潔情況下，對(duì)活塞頭部或裙部進(jìn)行噴霧冷卻；在活塞裙部外表要求光潔情況下，對(duì)活塞內(nèi)腔進(jìn)行噴霧冷卻；先進(jìn)行人工時(shí)效熱處理，再經(jīng)24小時(shí)完成自然時(shí)效熱處理。該方法采用單獨(dú)的噴霧淬火，由于采用冷卻淬火臺(tái)裝置，噴霧自下而上，過(guò)程中對(duì)表面光潔度產(chǎn)生影響，導(dǎo)致只能選擇性地部分方向噴霧冷卻，易由于冷卻不均勻而產(chǎn)生應(yīng)力缺陷；同時(shí)，該方法需要結(jié)合自然時(shí)效處理，處理周期長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種鋁合金熱處理的淬火裝置，使得采用該裝置進(jìn)行處理時(shí)，使鑄件達(dá)到均勻的過(guò)飽和的固溶狀態(tài)，降低鋁合金缸體鑄件的殘余應(yīng)力，避免缸體裂化，同時(shí)縮短淬火時(shí)間。
[0005]為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種鋁合金熱處理的淬火裝置，包括淬火槽和控制系統(tǒng)，所述淬火槽設(shè)有鑄件固定裝置，所述淬火槽還設(shè)有噴霧冷卻裝置和風(fēng)冷裝置，所述風(fēng)冷裝置包括設(shè)置在所述鑄件固定裝置的兩側(cè)的軸流風(fēng)機(jī)和環(huán)繞于所述軸流風(fēng)機(jī)的外側(cè)的導(dǎo)風(fēng)罩，所述噴霧冷卻裝置包括設(shè)置在所述鑄件固定裝置和所述導(dǎo)風(fēng)罩之間且沿豎直方向依次排布的若干噴霧噴嘴、與每個(gè)所述噴霧噴嘴連通的壓縮空氣管道分配器以及與每個(gè)所述噴霧噴嘴連通的通水管道，所述若干噴霧噴嘴的出口正對(duì)所述鑄件固定裝置，所述導(dǎo)風(fēng)罩的出口正對(duì)所述噴霧噴嘴和所述鑄件固定裝置。
[0006]上述技術(shù)方案中，同時(shí)利用了噴霧噴嘴產(chǎn)生和水霧作用和軸流風(fēng)機(jī)均勻的強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷作用，由于水霧冷卻作用于鋁合金缸體鑄件是沸騰傳熱散熱和風(fēng)冷的機(jī)械沖擊散熱的兩種散熱方式的共同作用，使缸體鋁鑄件獲得的淬火冷卻速度比直接水淬要低，從而獲得風(fēng)淬加霧淬處理方法，以達(dá)到減少鑄件殘余應(yīng)力和穩(wěn)定達(dá)到鋁合金缸體鑄件要求的性能目的。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述鑄件固定裝置為鑄件熱處理吊籃。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述鑄件熱處理吊籃內(nèi)設(shè)有上下布置的兩層鑄件固定板，每層所述鑄件固定板上設(shè)有左右布置的兩列鑄件固定位，每列所述鑄件固定位的兩側(cè)分別設(shè)有所述噴霧噴嘴，其中，位于所述兩列鑄件固定位之間的兩組所述噴霧噴嘴的出口分別朝向左側(cè)和右側(cè)。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述噴霧噴嘴由負(fù)壓腔、與所述負(fù)壓腔入口連通的壓縮空氣進(jìn)氣道以及與所述負(fù)壓腔的出口連通的喇叭型噴霧口，所述負(fù)壓腔的直徑為所述壓縮空氣進(jìn)氣道直徑的2?3倍，所述負(fù)壓腔側(cè)壁上設(shè)有與所述通水管道連接的微孔，所述微孔直徑為
0.8?1.6_，所述壓縮空氣進(jìn)氣道與所述壓縮空氣管道分配器連接，所述喇叭型噴霧口正對(duì)所述鑄件固定裝置。
[0010]上述技術(shù)方案中，通過(guò)壓縮空氣流動(dòng)，在大直徑的負(fù)壓腔產(chǎn)生負(fù)壓作用，通過(guò)負(fù)壓腔的微孔與連接水箱的通水管道，將一定量的水自動(dòng)吸入高速流動(dòng)的壓縮空氣的噴嘴的管路中，并在負(fù)壓腔混合形成水霧，并通過(guò)噴嘴的喇叭口導(dǎo)向作用定向噴射。
[0011]為了方便鑄件在熱處理爐加熱后直接落到該裝置中進(jìn)行固熔處理，所述淬火槽設(shè)置在臺(tái)車(chē)體上。
[0012]針對(duì)含有鑲鑄鐵缸套的鋁合金缸體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及此類鑄件的曲軸瓦的抗拉強(qiáng)度要求和缸蓋面的硬度的特殊要求，在缸蓋面和曲軸瓦面采用霧冷的方式，對(duì)鑄件整體采用風(fēng)冷的方式，即實(shí)現(xiàn)一種“噴霧+強(qiáng)風(fēng)”冷卻的淬火方式，達(dá)到鋁合金固溶處理的效果，以穩(wěn)定控制缸體的綜合性能。
[0013]采用本發(fā)明的裝置，將鋁鑄件缸體固溶加熱后，進(jìn)入風(fēng)淬霧冷裝置中，利用自吸式噴嘴產(chǎn)生和水霧作用和軸流風(fēng)機(jī)均勻的強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷作用，由于水霧冷卻作用于鋁合金缸體鑄件是沸騰傳熱散熱和風(fēng)冷的機(jī)械沖擊散熱的兩種散熱方式的共同作用，使缸體鋁鑄件獲得的淬火冷卻速度比直接水淬要低，從而獲得風(fēng)淬加霧淬處理方法，以達(dá)到減少鑄件殘余應(yīng)力和穩(wěn)定達(dá)到鋁合金缸體鑄件要求的性能目的。
[0014]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明提供的淬火裝置可以同時(shí)進(jìn)行風(fēng)冷和霧冷淬火處理，鋁合金鑄件(例如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄件)在完成固溶加熱后，立即采用本發(fā)明的裝置處理，可以加快冷卻速度，減少鑄件殘余應(yīng)力，使鑄件達(dá)到均勻的過(guò)飽和的固溶狀態(tài)，且將噴霧噴嘴設(shè)置于軸流風(fēng)機(jī)和鑄件固定裝置之間，能夠在霧淬和風(fēng)冷的同時(shí)，將噴霧噴嘴噴出的霧在風(fēng)的導(dǎo)向下擴(kuò)散至鑄件的其他部位，不但不會(huì)對(duì)霧淬產(chǎn)生影響，而且更加優(yōu)化了霧淬的效果。
[0015]2、本發(fā)明的噴霧噴嘴利用壓縮空氣通過(guò)變徑管路產(chǎn)生負(fù)壓，通過(guò)負(fù)壓腔的微孔連接通水管道，將一定量的水自動(dòng)吸入高速流動(dòng)壓縮空氣的噴嘴管路中，在負(fù)壓腔混合形成水霧，并通過(guò)喇叭型噴霧口的導(dǎo)向作用，定向噴向鋁合金鑄件表面；通過(guò)調(diào)節(jié)水流量的大小，可以調(diào)節(jié)噴霧的霧量，以控制冷卻速度快慢。
[0016]3、采用軸流風(fēng)機(jī)并設(shè)置導(dǎo)風(fēng)罩，可以對(duì)鑄件整體進(jìn)行高速風(fēng)冷冷卻，同時(shí)實(shí)現(xiàn)風(fēng)向控制。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中的噴嘴結(jié)構(gòu)和控制示意圖。
[0018]其中:1、噴霧噴嘴；2、壓縮空氣管道分配器；3、通水管道；4、鑄件；5、