一种铝合金圆铸锭加热筒及加热方法与流程

本发明属于铝合金圆铸锭加热技术，尤其是涉及一种铝合金圆铸锭加热筒及加热方法。

背景技术：

铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。铝合金圆铸锭是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类：铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件；变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品：板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。

目前国内、外铝合金生产厂家均采用等压挤压工艺生产铝合金材料；挤压机挤压过程中一个是使铝合金圆铸锭产生形状变化成为产品所需的力，另一个是铝合金圆铸锭与挤压机盛锭筒之间的摩擦力，之所以认为整个铝合金挤压过程是等压挤压是前面一个形变所需的力是不变的，一支合金圆铸锭挤压机过程中挤压力不断下降原因是摩擦力因铝合金圆铸锭不断挤出产品缩短同挤压机盛锭筒之间摩擦力减小引起；在挤压过程中由于形变所需的力与摩擦力会产生温度提升，摩擦力生成的温度使铝合金圆铸锭温度升高，形变生成的温度使产品及模具温度升高，铝合金圆铸锭最后面挤压成的产品速度最高；产品温度高出一定范围会出现过烧现象影响质量，当前普遍采用降低挤压速度来克服产品温度升高，但是这种办法却又影响了产品的挤压效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种铝合金圆铸锭加热筒，经其加热的铝合金圆铸锭能够在等速的挤压过程中，保证产品的挤压质量，以解决现有技术中铝合金等压挤压过程中存在的上述问题。

本发明的另一目的在于提出一种铝合金圆铸锭的加热方法，其采用阶梯式的加热方法，保证产品后段的挤压质量，以解决现有技术中铝合金挤压过程中存在的上述问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铝合金圆铸锭加热筒，其包括加热筒体，其中，所述加热筒体上设置有加热线圈，所述加热线圈包括至少两个独立设置的子加热线圈，所述子加热线圈均连接有独立的控制器，所述控制器控制对应的子加热线圈的功率，沿铝合金圆铸锭的长度方向，各个子加热线圈的加热温度依次递减或递增。

特别地，所述加热筒体上沿其长度方向间隔设置有若干个测温仪，所述测温仪与所述控制器电连接，且所述测温仪连接于升降气缸的活塞杆端部，所述升降气缸设置于所述加热筒体上，且所述升降气缸驱动测温仪在加热筒体内上下移动。

特别地，所述加热线圈包括三个独立设置的子加热线圈，分别为第一子加热线圈、第二子加热线圈和第三子加热线圈，每个子加热线圈的加热区域内设置一个测温仪，所述第一子加热线圈的加热温度低于所述第二子加热线圈的加热温度，所述第二加热线圈的加热温度低于所述第三子加热线圈的加热温度。

特别地，所述加热筒体于所述加热线圈内设置有玻璃纤维陶瓷布，所述玻璃纤维陶瓷布内设置有不锈钢内胆，所述不锈钢内胆围成用于容置铝合金圆铸锭的腔体。

特别地，所述加热筒体的两端均安装有绝缘胶板。

一种铝合金圆铸锭的加热方法，其包括以下步骤：

1)预加热：将铝合金圆铸锭预加热至400℃～440℃；

2)梯度加热：采用上述铝合金圆铸锭加热筒对预加热后的铝合金圆铸锭进行阶梯分段加热，具体分为三段，沿其挤压方向，位于最前段的加热温度为475℃～485℃，中间段的加热温度为460℃～470℃，最后段的加热温度为445℃～455℃。

特别地，所述步骤1)中采用将铝合金长棒通过燃气加热炉进行基本温度加热，均匀加热至420℃出炉锯切形成预加热后的铝合金圆铸锭。

特别地，所述步骤2)中位于最前段的加热温度为480℃，中间段的加热温度为465℃，最后段的加热温度为450℃。

本发明达到的有益效果为，所述铝合金圆铸锭加热筒及加热方法采用将铝合金圆铸锭加热筒分段梯度加热的方式，避免产品质量因温度高过烧，提高了产品质量；由于采用等温恒速挤压生产，挤压速度可提高5％以上，产量也进一步提高，从而提高了经济效益。

附图说明

图1是本发明具体实施方式1提供的铝合金圆铸锭加热筒的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式1提供的铝合金圆铸锭加热筒的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图1和图2所示，本实施例提供了一种铝合金圆铸锭加热筒包括加热筒体1，所述加热筒体1上设置有加热线圈，所述加热线圈包括三个独立设置的子加热线圈，分别为第一子加热线圈2、第二子加热线圈3和第三子加热线圈4，所述第一子加热线圈2、第二子加热线圈3和第三子加热线圈4均连接有独立的控制器，所述控制器控制对应的子加热线圈的功率，以控制该子加热线圈的加热区域的温度，沿铝合金圆铸锭的长度方向，各个子加热线圈的加热温度依次递减或递增。

所述加热筒体1于所述加热线圈内设置有玻璃纤维陶瓷布5，所述玻璃纤维陶瓷布5内设置有不锈钢内胆6，所述不锈钢内胆6围成用于容置铝合金圆铸锭7的腔体8，所述加热筒体1的两端均安装有绝缘胶板9。

所述加热筒体1上沿其长度方向间隔设置有若干个测温仪10，所述测温仪10与所述控制器电连接，且所述测温仪10连接于升降气缸11的活塞杆端部，所述升降气缸11设置于所述加热筒体1上，测量时，所述升降气缸11驱动测温仪10贴靠到铝合金圆铸锭7的表面进行温度测量。

上述铝合金圆铸锭加热筒的加热方法，其包括以下步骤：

1)预加热：铝合金圆铸锭先采用多铸锭长棒燃气加热炉进行基本温度加热，均匀加热至420℃出炉锯切，锯切后该短铸锭进入载锭轨道专用小车，由小车将铸锭送至工频感应加热炉，再由专用工具将铸锭送入铝合金圆铸锭加热筒内；

2)梯度加热：加热线圈1由三个独立的子加热线圈组成，并有三个温控仪控制，可将该短铸锭加热成三段不同的温度；根据等压工艺挤压铝合金材料时，同等挤压速度下平面模具圆铸锭挤压成产品，其温度升高40℃，组合模具圆铸锭挤压成产品，其温度升高60℃，即圆铸锭温度为480℃，产品最高温度将达到505～540℃，此时挤压速度在挤后0.3支圆铸锭将渐减慢；现将该圆铸锭(组合模具生产)最前段设置加热温度为480℃，中段设置加热温度为465℃，最后段设置加热温度为450℃，利用铝合金热传导性好的特点，从该梯度加热好的铸锭出线圈到挤压机开始挤压，梯度处的温度相互接近，使原来的三个梯度接近一条平直的斜线，采用等压挤压时的挤压速度进行恒速挤压，产品的温度控制在505～530℃。为保证该工艺实施，在挤压机出口处安装一台精准红外线测温仪监测形变后的产品温度，一是检验与理论温度是否一致，二是调整挤压速度，使挤压速度与铝铸锭温度结合后获得最佳的产品质量、最快的挤压速度。

挤压时，在挤压杆作用下，自身开始墩粗变形，在前进中与挤压筒内衬急剧摩擦，产生热量，使铝合金圆铸锭温度升高；铝合金圆铸锭遇模具，在高压作用下，产生形变，促使形变后的产品温度升高，过高造成产品过烧，质量下降或报废。如采用铝合金圆铸锭温度设置再低些，会造成铝合金圆铸锭起步挤压时，产生的热量不能将形变后的产品得升到最低的固熔温度，则挤出产品是不合格产品。所以采用梯度加温的方式，可以刚挤压时，提升的温度较小时，此处铝合金圆铸锭加温较高，可以达到固熔温度，当中后段提升温度较大时，铝合金圆铸锭加温较低，二者结合又可以达到固熔温度。无需调低挤压速度来降低升温过快。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。