DE202022107005U1

DE202022107005U1 - Abschreckvorrichtung mit symmetrischer Rückhalterolle zur Wärmebehandlung von verstärkten Aluminiumlegierungsplatten

Info

Publication number: DE202022107005U1
Application number: DE202022107005.9U
Authority: DE
Original assignee: State Key Laboratory of Rolling and Automation
Current assignee: State Key Laboratory of Rolling and Automation
Priority date: 2022-03-21
Filing date: 2022-12-14
Publication date: 2023-03-27
Anticipated expiration: 2032-12-15
Also published as: CN114672627A; CN114672627B

Abstract

Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen eines Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen umfasst: eine Mehrzahl von Abschreckdüsenmechanismus, welche eine obere Abschreckdüse und eine untere Abschreckdüse aufweisen, die entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) eins-zu-eins symmetrisch angeordnet sind; und eine Mehrzahl von Rollgang-Mechanismen, welche eine obere Walze und eine untere Walze aufweisen, die entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) eins-zu-eins symmetrisch angeordnet sind, und abwechselnd zu den Abschreckdüsenmechanismen beabstandet angeordnet sind; einen Hubmechanismus, der sich heben bzw. sinken kann, an dem die obere Walze angeordnet ist; wobei an dem Hubmechanismus ein Höhenverstellungssatz vorgesehen ist, mit dem die obere Abschreckdüse an dem Hubmechanismus angebracht ist; wobei der Rollgang-Mechanismus die Abschreckkühlzone entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) nacheinander zu einer ersten Hochdruckkühlzone (A), einer zweiten Hochdruckkühlzone (B) und einer Niederdruckkühlzone (C) unterteilen kann, und die erste Hochdruckkühlzone (A) und die zweite Hochdruckkühlzone (B) einen gleichen Wasserdruck und beide einen höheren Wasserdruck als die Niederdruckkühlzone (C) aufweisen können..

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das technische Gebiet der Wärmebehandlung von Aluminiumlegierungsblechen, insbesondere auf eine Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen des Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung.
Technischer Hintergrund
Aluminiumlegierungen zählen zu den in der Industrie am weitesten verwendeten Konstruktionswerkstoffen aus Nichteisen, welche bereits in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau, im Maschinenbau, im Schiffbau, in der 3C- und Chemieindustrie umfangreich zum Einsatz kommen. Bei Blechen für Luft- und Raumfahrt, Hochleistungswagen, Hochgeschwindigkeitszüge und 3C handelt es sich um veredelte Produkte des Aluminiumlegierung-Werkstoffs. Mit dem Aufschwung der Luft- und Raumfahrtindustrie, des Automobilindustrie, des Verkehrswesens, der Hochgeschwindigkeitsbahnen, der 3C-Industrie und dergleichen in den letzten Jahren steigt die Nachfrage nach hochwertigen und veredelten Aluminiumlegierungsblechen immer weiter an, mit immer höheren Anforderungen an Eigenschaften und Formen der Bleche.
Für durch Wärmebehandlung verfestigbares hochwertiges Aluminiumlegierungsblech mit Hochfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Beschädigungsbeständigkeit gilt Lösungsglühen bzw. Abschrecken als ein wesentlicher Schritt des unerlässlichen Wärmebehandlung-Prozesses und sie haben eine große Bedeutung zum Erhöhen der Werkstoff-Eigenschaften. Das hochwertige Aluminiumlegierungsblech mit Hochfestigkeit, Korrosionsfestigkeit und Beschädigungsbeständigkeit weist eine starke Abschreckempfindlichkeit, eine hohe kritische Abkühlgeschwindigkeit beim Abschrecken und eine inhomogene Abschreckkühlung auf, welche eine große Eigenspannung und Abschreckverformung verursachen und Maßhaltigkeit des Produkts und Eigenschaften zur Verwendung beeinträchtigen. Es wird daher eine spezielle Abschreckvorrichtung und -verfahren dringend benötigt, sodass sowohl eine hohe Abkühlungsfestigkeit als auch eine Abschreckverformungsreduzierung erreicht wird, um die Maßhaltigkeit des abgeschreckten Produkts und Eigenschaften zur Verwendung zu gewährleisten. Zudem kann der Hubmechanismus herkömmlicher Abschreckdüsen die obere Abschreckdüse nur synchronisiert zum Heben antreiben, sondern nicht in der Lage ist, die obere Abschreckdüse sich relativ zum Hubmechanismus automatisch heben zu lassen, wobei die Höhe der Abschreckdüse in Bezug auf das abgeschreckte Aluminiumlegierungsblech üblicherweise verändert wird, indem die Unterlegscheiben an der Verbindung zwischen Abschreckdüsen und Hubmechanismus manuell hinzugefügt oder entfernt werden. Es ist schwer zu bedienen und anfällig von Fehlern, wodurch eine niedrige Abschreckeffizienz verursacht wird.
Gegenstand der Offenbarung
(I) Das zu lösende technische Problem
Im Hinblick auf die obigen Nachteile und Schwächen, stellt die vorliegende Offenbarung eine Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen des Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung und ein Abschreckverfahren, die das Problem löst, dass das Aluminiumlegierungsblech beim Abschrecken von Verformungen anfällig ist.
(II) Technische Lösung
Zu den obigen Zwecken umfasst die offenbarungsgemäße Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen des Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung:

eine Mehrzahl von Abschreckdüsenmechanismus, welche eine obere Abschreckdüse und eine untere Abschreckdüse aufweisen, die entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs eins-zu-eins symmetrisch angeordnet sind; und
eine Mehrzahl von Rollgang-Mechanismen, welche eine obere Walze und eine untere Walze aufweisen, die entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs eins-zu-eins symmetrisch angeordnet sind, und abwechselnd zu den Abschreckdüsenmechanismen beabstandet angeordnet sind;
einen Hubmechanismus, der sich heben bzw. sinken kann, an dem die obere Walze angeordnet ist; an dem Hubmechanismus ist ein Höhenverstellungssatz vorgesehen, mit dem die obere Abschreckdüse an dem Hubmechanismus angebracht ist;
wobei der Rollgang-Mechanismus die Abschreckkühlzone entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs nacheinander zu einer ersten Hochdruckkühlzone, einer zweiten Hochdruckkühlzone und einer Niederdruckkühlzone unterteilen kann, und die erste und zweite Hochdruckkühlzone können einen gleichen Wasserdruck und beide einen höheren Wasserdruck als die Niederdruckkühlzone aufweisen.

Optional weisen die obere und untere Abschreckdüse, die sich über- bzw. untereinander entsprechen, einen gleichen Aufbau auf; die obere und untere Walze, die sich über- bzw. untereinander entsprechen, weisen eine gleiche Bahngeschwindigkeit der Walzenebene auf;
die obere und untere Abschreckdüse und die obere und untere Walze weisen jeweils eine Achse senkrecht zur Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs auf; der vertikale Abstand zwischen Walzenebene und der Düsenebene ist verstellbar.
Optional weisen der Abschreckdüsenmechanismus eine in der ersten Hochdruckkühlzone angeordnete Schlitzdüse, eine in der zweiten Hochdruckkühlzone angeordnete schräge Fächerdüse und eine in der Niederdruckkühlzone angeordnete Kronendüse auf;
der Rollgang-Mechanismus weist eine in der ersten Hochdruckkühlzone angeordnete Spiralwalze, eine in der zweiten Hochdruckkühlzone angeordnete erste verchromte Glattwalze und eine in der Niederdruckkühlzone angeordnete zweite verchromte Glattwalze auf;
wobei der Spiralring der Spiralwalze aus hochtemperaturbeständigem Polyurethan oder hochtemperaturbeständigem Gummi besteht; bei der ersten und zweiten verchromten Glattwalze handelt es sich um eine verchromte Glattwalze oder eine Ringwalze, wobei der Walzenring der Ringwalze aus hochtemperaturbeständigem Gummi oder hochtemperaturbeständigem Polyurethan besteht.
Optional ist am Düsenauslass der Schlitzdüse ein Schlitz vorgesehen, der Winkel zwischen der Spritzfläche des Schlitzes und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs ist einstellbar, die Schlitzdicke des Schlitzes ist einstellbar, die Länge des Schlitzes ist größer als die Breite des Aluminiumlegierungsblechs;
die schräge Fächerdüse ist mit mehreren Reihen der ersten Düsen versehen, die entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs angeordnet sind, der Winkel zwischen die Achse der ersten Düse und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs ist einstellbar, die erste Düse ist eine Fächerdüse, der Winkel zwischen der fächerförmigen Spritzfläche der ersten Düse und der Breitenrichtung des Aluminiumlegierungsblechs ist einstellbar, die gesamte Länge vom Spritzbereich, der durch eine beliebige Reihe der ersten Düse gebildet ist, ist jeweils größer als die Breite des Aluminiumlegierungsblechs.
Die Kronendüse ist mit drei Reihen der zweiten Düse versehen, die entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs angeordnet sind, der Winkel zwischen der ersten Reihe der zweiten Düse und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs ist einstellbar, die Achse der zweiten Reihe der zweiten Düse ist senkrecht zur Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs, die erste und dritte Reihe der zweiten Düse sind bezogen auf die zweite Reihe der zweiten Düse symmetrisch; die zweite Düse ist eine Fächerdüse, der Winkel zwischen der fächerförmigen Spritzfläche der zweiten Düse und der Breitenrichtung des Aluminiumlegierungsblechs ist einstellbar, die gesamte Länge vom Spritzbereich, der durch eine beliebige Reihe der zweiten Düse gebildet ist, ist jeweils größer als die Breite des Aluminiumlegierungsblechs.
Optional weist der Hubmechanismus einen oberen Bewegungsrahmen und gepaarte ersten Hydraulikzylinder auf; an den oberen Bewegungsrahmen sind ein Höhenverstellungssatz und eine obere Walze angeschlossen; die gepaarten ersten Hydraulikzylinder sind zueinander entsprechend am vorderen und hinteren Ende des oberen Bewegungsrahmen angeordnet, der obere Bewegungsrahmen kann vom ersten Hydraulikzylinder bezogen auf den Aluminiumlegierungsblech zum Heben bzw. Sinken antreiben;
der Höhenverstellungssatz umfasst mehrere Sätze von zweitem Hydraulikzylinder, welche und mehrere Sätze der oberen Walze abwechselnd voneinander beabstandet angeordnet sind, ein Ende des zweiten Hydraulikzylinder ist mit dem oberen Bewegungsrahmen und dessen anderes Ende ist mit der oberen Abschreckdüse verbunden, die obere Abschreckdüse kann vom zweiten Hydraulikzylinder bezogen auf den oberen Bewegungsrahmen zum Heben bzw. Sinken angetrieben werden.
Optional umfasst die Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen ferner einen Nebenwalzensatz, einen Luftdüsenmechanismus, einen unteren Befestigungsrahmen und eine Mehrzahl von Hochdruckluftdüsensatz;
der Nebenwalzensatz ist vor dem Abschreckdüsenmechanismus angeordnet, um beim Abschrecken das umgekehrte Wasserströmen auf der Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs zu verhindern bzw. reduzieren und das Aluminiumlegierungsblech in Abschreckzone einzuführen;
der Luftdüsenmechanismus ist hinter dem Abschreckdüsenmechanismus angeordnet;
ein Teil von den Hochdruckluftdüsensätze ist vor dem Nebenwalzensatz und ein Teil von den Hochdruckluftdüsensätze ist zwischen dem Abschreckdüsenmechanismus und dem Luftdüsenmechanismus angeordnet;
die Hochdruckluftdüsensätze, die oberen Walzen des Nebenwalzensatzes, die obere Abschreckdüse und die oberen Walzen des Rollgang-Mechanismus sind jeweils auf dem oberen Bewegungsrahmen angeordnet;
die unteren Walzen des Nebenwalzensatzes, die untere Abschreckdüse und die unteren Walzen des Rollgang-Mechanismus sind jeweils an dem unteren Befestigungsrahmen angeordnet.
Optional umfasst der Nebenwalzensatz eine Führungswassersperrwalze und eine Metallbürstenwalze, die sich vor der ersten Hochdruckkühlzone befinden, wobei die Metallbürstenwalze unterhalb der Führungswassersperrwalze angeordnet werden kann; die Führungswassersperrwalze sich oberhalb der Metallbürstenwalze befindet; die Rollgang-Geschwindigkeit zum Tragen des Aluminiumlegierungsblechs einstellbar ist, die Höhe der Walzenebene gleich wie die Höhe des Rollgangs in der Brennkammer des Wärmebehandlungsofens ist.
Optional umfasst der Hochdruckluftdüsensatz eine erste Hochdruckluftdüse und eine zweite Hochdruckluftdüse, wobei die erste Hochdruckluftdüse vor der Führungswassersperrwalze angeordnet ist, die zweite Hochdruckluftdüse zwischen der Niederdruckkühlzone und dem Luftdüsenmechanismus angeordnet ist; die erste Hochdruckluftdüse ein Gasstrahlmesser an dem Einlass bilden kann, und die zweite Hochdruckluftdüse ein Gasstrahlmesser an dem Auslass bilden kann.
Optional umfasst der Luftdüsenmechanismus einen oberen Luftdüsenmechanismus und einen unteren Luftdüsenmechanismus, welche entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs angeordnet sind, wobei der obere Luftdüsenmechanismus und der untere Luftdüsenmechanismus jeweils mehrere Luftdüsen aufweisen, und die mehrere Luftdüsen und die mehrere Sätze vom Rollgang-Mechanismus abwechselnd voneinander beabstandet angeordnet sind;
die obere Walze der Spiralwalze innerhalb der ersten Hochdruckkühlzone, die obere Walze der ersten verchromten Glattwalze innerhalb der zweiten Hochdruckkühlzone, die obere Walze der zweiten verchromten Glattwalze innerhalb der Niederdruckkühlzone, die erste Hochdruckluftdüse, die zweite Hochdruckluftdüse und die Führungswassersperrwalze jeweils auf dem oberen Bewegungsrahmen angeordnet sind; die obere Abschreckdüse der Schlitzdüse innerhalb der ersten Hochdruckkühlzone, die obere Abschreckdüse der schrägen Fächerdüse innerhalb der zweiten Hochdruckkühlzone und die obere Abschreckdüse der Kronendüse innerhalb der Niederdruckkühlzone jeweils mittels des Höhenverstellungssatzes auf dem oberen Bewegungsrahmen angeordnet sind; die Metallbürstenwalze auf dem unteren Befestigungsrahmen angeordnet ist.
Ferner stellt die vorliegende Offenbarung ein Abschreckverfahren einer Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen des Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung, welches auf Basis der obigen Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen des Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung ausgeführt wird, umfassend:

Aufheizen des Aluminiumlegierungsblechs in der Brennkammer des Wärmebehandlungsofens bis zu einer vorgegebenen Temperatur, Warmhalten für eine vorgegebene Zeitspanne, Einstellen von Abschreckparametern der Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen in Abhängigkeit von der Legierungsklasse, der chemischen Zusammensetzung, der Dicke, der Abschreckgeschwindigkeit und der Abschrecktemperatur des Aluminiumlegierungsblechs;
Einstellen der Abschreckparameter von mehreren Sätzen des Abschreckdüsenmechanismus, darunter die Zahl des Abschreckdüsenmechanismus zum Öffnen, der innere Wasserdruck der Düse und der Wassersprühdurchfluss;
Einstellen der Rollgang-Geschwindigkeit von mehreren Sätzen des Rollgang-Mechanismus, Einstellen des vertikalen Abstands von der Walzenebene zur Düsenebene, sowie des vertikalen Abstands zwischen Walzenebenen der oberen Walze und der unteren Walze;
Öffnen der Ofentür zum Abschrecken.

(III) Günstige Auswirkungen
Die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Offenbarung bestehen darin, dass durch Anordnen mehrerer Sätze von Abschreckdüsenmechanismus zum Aufprallen auf die Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs in einem vorgegebenen Neigungswinkel zum Abschrecken, die vorliegende Offenbarung in der Lage ist, einen beim Abschrecken auf der Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs gebildeten Gasfilm zu brechen, so dass die Temperatur des Aluminiumlegierungsblechs schnell unter die abschreckempfindliche Temperaturzone gesenkt werden kann, wodurch die Abschreckqualität erhöht wird.
Bei der vorliegenden Offenbarung kann eine gleiche Abkühlungsrate auf Ober- und Unterseite des Aluminiumlegierungsblechs sichergestellt werden, sodass eine symmetrische Abkühlung in der Dickenrichtung ermöglicht wird und Verzüge bzw. Verformungen vermieden werden, indem der obere Abschreckdüsenmechanismus und der untere Abschreckdüsenmechanismus symmetrisch angeordnet sind und das Wasservolumenverhältnis der oberen und unteren Düsen geregelt wird.
Der Rollgang-Mechanismus kann den größten Teil des Kühlwassers blockiert, indem der Rollgang-Mechanismus das Aluminiumlegierungsblech transportiert, so dass die Kühlzone unterteilt wird und es verhindert wird, dass Hochdruckspritzwasser der Abschreckdüse vom Hochdruckspritzwasser aus benachbarten Abschreckdüsen aufgeprallt wird, sodass die Abschreckeffizienz beeinträchtigt wird; zudem kann der Rollgang-Mechanismus auch eine vorgegebene Rolle beim Verformen des Aluminiumlegierungsblechs während des Abschreckens spielen, um die Verformungen des Aluminiumlegierungsblech einzuschränken.
Der Hubmechanismus kann die Hubhöhe von jedem Satz der oberen Abschreckdüse synchronisiert verstehen, der Höhenverstellungssatz kann die Höhe jeweiligen Satzes des Hubmechanismus separat verstehen, und der gesamte Verstellungsvorgang wird automatisiert realisiert, was Personalkosten spart, während das Verstellen schnell und das Positionieren präziser erfolgt, sodass die Abschreckeffizient erhöht wird.
Durch die Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen ermöglicht die vorliegende Offenbarung Direktabschrecken des Aluminiumlegierungsblechs mit hoher Festigkeit und Homogenität, wodurch Verformungen des Aluminiumlegierungsblechs, die durch Eigenspannung des Aluminiumlegierungsblechs infolge unterschiedlicher Abkühlungsgeschwindigkeit und Wärmestromdichte in Dicken-, Breiten- und Längsrichtung bewirkt werden, verringert bzw. verhindert werden, was die Abkühlungsfestigkeit erhöht und gleichzeitig die Abschreckverformungen reduziert.
Figurenliste

1 ist eine schematische strukturelle Darstellung der Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine schematische strukturelle Darstellung der Schlitzdüse;
3 ist eine schematische strukturelle Darstellung vom Schlitz der Schlitzdüse;
4 ist eine schematische strukturelle Darstellung vom schrägen Fächerdüsensatzes;
5 ist eine schematische strukturelle Darstellung der ersten Düse;
6 ist eine schematische strukturelle Darstellung vom Kronendüsensatz;
7 ist eine schematische strukturelle Darstellung der zweiten Düse;
8 ist eine schematische strukturelle Darstellung der Spiralwalze;
9 ist eine schematische strukturelle Darstellung der Ringwalze;
10 ist eine schematische strukturelle Darstellung der verchromten Glattwalze;
11 ist eine schematische strukturelle Darstellung der Metallbürstenwalze;
12 ist eine lokale Darstellung vom oberen Bewegungsrahmen;
13 ist eine schematische strukturelle Darstellung vom Hydraulikzylinder.

Bezugszeichenliste

1: Schlitzdüse;
2: schräge Fächerdüse;
3: Kronendüse;
4: Spiralwalze;
5: Ringwalze;
6: erste verchromte Glattwalze;
7: Metallbürstenwalze;
8: Führungswassersperrwalze;
9: erste Hochdruckluftdüse;
10: Luftdüse-Mechanismus;
11: erste Düse;
12: zweite Düse;
13: zweite Hochdruckluftdüse;
15: Schlitz;
16: Aluminiumlegierungsblech;
17: zweite verchromte Glattwalze;
18: erster Hydraulikzylinder;
19: zweiter Hydraulikzylinder;
20: oberer Bewegungsrahmen;
21: Lasche;
22: Wassereinlass;
A: erste Hochdruckkühlzone;
B: zweite Hochdruckkühlzone;
C: Niederdruckkühlzone.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
Um die vorliegende Offenbarung zum besseren Verständnis zu erläutern, wird sie nachfolgend anhand spezifischer Ausführungsformen in Kombination mit den Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Es ist zu beachten, dass alle Richtungsangaben (wie z. B. oben, unten, links, rechts, vorwärts, zurück ......) in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nur dazu dienen, die relative Positionsbeziehung, Bewegung usw. zwischen den Komponenten in einer bestimmten Stellung (wie in den Zeichnungen dargestellt) zu erklären, und falls diese bestimmte Stellung geändert wird, ändern sich die Richtungsangaben entsprechend.
Darüber hinaus dienen Beschreibungen wie „erste“, „zweite“ usw. in dieser Offenlegung lediglich dem Zwecke der Beschreibung und sind nicht als Hinweis auf ihre relative Bedeutung oder als implizite Angabe der Anzahl der angegebenen technischen Merkmale zu verstehen. Damit können die Merkmale, die mit „erster“ und „zweiter“ definiert werden, explizit oder implizit mindestens ein solches Merkmal enthalten. In der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung bedeutet „Mehrzahl“ mindestens zwei, z. B. zwei, drei usw., sofern nicht ausdrücklich und spezifisch anders eingeschränkt.
Im Rahmen dieser Offenbarung sind die Begriffe „verbunden“, „befestigt“ und dergleichen in einem weiten Sinne zu verstehen, z. B. kann „befestigt“ eine feste Verbindung, eine lösbare Verbindung oder ein integraler Bestandteil, eine mechanische Verbindung oder eine elektrische Verbindung, eine unmittelbare Verbindung oder eine mittelbare Verbindung über ein Zwischenmedium, eine Verbindung innerhalb zweier Elemente oder eine Wechselwirkung zwischen zwei Elementen sein, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Für einen Fachmann kann die spezifische Bedeutung der obigen Begriffe im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung fallweise verstanden werden.
Bezogen auf 1 stellt eine Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen des Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung bereit, umfassend mehrere Abschreckdüsensätze, mehrere Rollgangsätze und einen Hubmechanismus. Der Abschreckdüsenmechanismus umfasst obere und untere Abschreckdüsen, welche entlang der Bewegungsrichtung eines Aluminiumlegierungsblechs 16 symmetrisch angeordnet sind; der Rollgang-Mechanismus umfasst obere und untere Walzen, welche entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 symmetrisch angeordnet sind; der Hubmechanismus kann sich heben bzw. senken, an dem die obere Walze angeordnet ist; an dem Hubmechanismus ist ein Höhenverstellungssatz vorgesehen, woran die obere Abschreckdüse angeordnet und somit an dem Hubmechanismus montiert ist; dabei kann der Rollgang-Mechanismus entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 die Abschreckkühlzone nacheinander zu einer ersten Hochdruckkühlzone A, einer zweiten Hochdruckkühlzone B und einer Niederdruckkühlzone C unterteilen, und die erste Hochdruckkühlzone A und die zweite Hochdruckkühlzone B können einen gleichen Wasserdruck und beide einen höheren Wasserdruck als die Niederdruckkühlzone C aufweisen.
Durch die Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen ermöglicht die vorliegende Offenbarung Direktabschrecken des Aluminiumlegierungsblechs 16 mit hoher Festigkeit und Homogenität, wodurch Verformungen des Aluminiumlegierungsblechs 16, die durch Eigenspannung des Aluminiumlegierungsblechs 16 infolge unterschiedlicher Abkühlungsgeschwindigkeit und Wärmestromdichte in Dicken-, Breiten- und Längsrichtung bewirkt werden, verringert bzw. verhindert werden, was die Abkühlungsfestigkeit erhöht und gleichzeitig die Abschreckverformungen reduziert.
Die Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen der vorliegenden Offenbarung wird zum Offline- Lösungsglühen und Abschrecken der Aluminiumlegierungsbleche, die durch Wärmebehandlung verfestigbar sind, wie 2XXX-, 6XXX- und 7XXX-Gruppe mit Hochfestigkeit, Hochzähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und hoher Beschädigungsbeständigkeit verwendet, womit Aluminiumlegierungsbleche mit einer Dicke von 3 bis 260 mm, insbesondere dünne Aluminiumlegierungsbleche mit einer Dicke von 3 bis 15 mm mit hoher Abkühlungsgeschwindigkeit und Homogenität abgeschreckt werden. Bei einem Aluminiumlegierungsblech 16 mit einer Dicke von 3 bis 20 mm, also relativ dünn, kann das Abschrecken ohne eine dritte Kühlung durch die Niederdruckkühlzone C abgeschlossen werden, indem die Temperatur des Aluminiumlegierungsblechs 16 lediglich durch Hochdruckwasserkühlung in der ersten Hochdruckkühlzone A und zweiten Hochdruckkühlzone B rasant unter die abschreckempfindliche Temperaturzone (sogar unter 45°C) gesenkt wird; bei einem Aluminiumlegierungsblech 16 mit einer Dicke von 20 bis 260 mm ist es aufgrund ihrer relativ großen Dicke eine dritte Kühlung mittels Niederdruckwasser in der Niederdruckkühlzone C nach der Hochdruckwasserkühlung in der ersten Hochdruckkühlzone A und zweiten Hochdruckkühlzone B erforderlich, um das Aluminiumlegierungsblech 16 weiterhin auf unter 45°C abzukühlen, wodurch die Abschreckverformungen reduziert werden können.
Ferner weisen die obere und untere Abschreckdüse, die sich über- bzw. untereinander entsprechen, einen gleichen Aufbau auf; die obere und untere Walze, die sich über- bzw. untereinander entsprechen, können eine entweder gleiche oder unterschiedliche Konstruktion und jedoch eine gleiche Bahngeschwindigkeit der Walzenebene aufweisen; die obere und untere Abschreckdüse und die obere und untere Walze weisen jeweils eine Achse senkrecht zur Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 auf; der vertikale Abstand zwischen Walzenebene und der Düsenebene ist verstellbar. Die obere und untere Abschreckdüse, die über- bzw. untereinander symmetrisch angeordnet sind, weisen einen gleichen Aufbau auf. Indem der Wasserdruck und das Wasservolumenverhältnis der beiden eingestellt werden, kann eine gleiche Abkühlungsrate auf Ober- und Unterseite des Aluminiumlegierungsblechs 16 sichergestellt werden, sodass eine symmetrische Abkühlung in der Dickenrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 ermöglicht wird und Verzüge bzw. Verformungen vermieden werden. Vorzugsweise weisen die obere und untere Walze, die über- bzw. untereinander symmetrisch angeordnet sind, eine gleiche Konstruktion auf, sodass die obere und untere Walze eine gleiche Druckkraft auf das Aluminiumlegierungsblech 16 ausüben; zudem können die obere und untere Walze während des Abschrecken des Aluminiumlegierungsblechs 16 die Verzüge bzw. Verformungen bei der Abkühlung des Aluminiumlegierungsblechs 16 in gewissem Maße einschränken, was zur Sicherstellung der Geradheit vom Aluminiumlegierungsblech 16 beträgt.
Es wird als Beispiel eine obere Abschreckdüse und eine obere Walze beschrieben, dass der vertikale Abstand zwischen Walzenebene und Düsenebene einstellbar ist, analog zu den unteren. Die Walzenebene bezeichnet eine tangentiale Fläche, auf der sich der unterste Punkt der oberen Walze befindet, wobei die tangentiale Fläche eine horizontale Fläche ist; die Düsenebene bezeichnet eine horizontale Fläche, auf der sich der unterste Punkt der oberen Abschreckdüse befindet; beim Abstand zwischen Walzenebene und Düsenebene handelt es sich um den vertikalen Abstand zwischen der tangentiale Fläche und der horizontalen Fläche.
Andererseits umfasst der Abschreckdüsensatz 1 bis 2 Paare von Schlitzdüsen 1, die innerhalb der ersten Hochdruckkühlzone A angeordnet sind, wobei jedes Paar von Schlitzdüsen 1 entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 einen Abstand auswählbar von 300 bis 600 mm aufweist; der Abschreckdüsensatz umfasst ferner 4 bis 6 Paare von schrägen Fächerdüsen 2, die innerhalb der zweiten Hochdruckkühlzone B angeordnet sind, wobei jedes Paar von schrägen Fächerdüsen 2 entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 einen Abstand auswählbar von 300 bis 600 mm aufweist; der Abschreckdüsensatz umfasst ferner 4 bis 10 Paare von Kronendüsen 3, die innerhalb der Niederdruckkühlzone C angeordnet sind, wobei jedes Paar von Kronendüsen 3 entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 einen Abstand auswählbar von 300 bis 600 mm aufweist. Der Rollgang-Mechanismus weist Spiralwalzen 4 auf, die innerhalb der ersten Hochdruckkühlzone A angeordnet sind, mit einem Außendurchmesser auswählbar von 200 bis 400 mm, wobei jedes Paar von Spiralwalzen 4 entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 einen Abstand auswählbar von 300 bis 600 mm aufweist und der vertikale Abstand zwischen Walzenebene und Düsenebene von 30 bis 60 mm einstellbar ist; innerhalb der zweiten Hochdruckkühlzone B sind erste verchromten Glattwalzen 6 mit einem Außendurchmesser auswählbar von 200 bis 400 mm angeordnet, wobei jedes Paar von ersten verchromten Glattwalzen 6 entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 einen Abstand auswählbar von 300 bis 600 mm aufweist und der vertikale Abstand zwischen Walzenebene und Düsenebene von 30 bis 60 mm einstellbar ist; innerhalb der Niederdruckkühlzone C sind zweite verchromten Glattwalzen 17 mit einem Außendurchmesser auswählbar von 200 bis 400 mm angeordnet, wobei jedes Paar von zweiten verchromten Glattwalzen 17 entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 einen Abstand auswählbar von 300 bis 600 mm aufweist und der vertikale Abstand zwischen Walzenebene und Düsenebene von 30 bis 60 mm einstellbar ist. Die obere und untere Walze, die zwischen dem oberen und unteren Düsensatz symmetrisch angeordnet sind, blockiert wirksam die Beeinträchtigung durch Kühlwasser aus den benachbarten vorderen und hinteren Düsen und erhöht die Kühleffizienz; und aufgrund der Nähe der oberen und unteren Walzen zur Ober- und Unterseite des Aluminiumlegierungsblechs 16, ist es möglich, die Kühlzone derart zu unterteilen, sodass eine erste Hochdruckkühlzone A, eine zweite Hochdruckkühlzone B und eine Niederdruckkühlzone C gebildet sind, und innerhalb jeder Kühlzone können die oberen und unteren Walzen weiterhin in eine Reihe identischer Kühlzonen unterteilt werden, was die Intensität und Homogenität der Abkühlung weiter erhöht.
Im Einzelnen, siehe 8 bis 10, handelt es sich beim Spiralring der Spiralwalze 4 um eine Spiralwalze 4 aus hochtemperaturbeständigem Polyurethan oder hochtemperaturbeständigem Gummi, wobei die Spiralwalze 4 ermöglicht es, dass eine große Menge an Restwasser nach Kühlung schnell in der Breitenrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 beidseitig abgeführt wird, um die Abkühlungseffizienz zu erhöhen; die Spiralwalzen 4 können sowohl über- bzw. untereinander symmetrisch als auch separat am Oben (verchromte Glattwalzen 6 am Unten angeordnet) angeordnet werden, vorzugsweise symmetrisch, sodass die Ober- und Unterseite des Aluminiumlegierungsblechs 16 eine gleiche Entwässerungsgeschwindigkeit aufweisen, um eine gleiche Abkühlungseffizienz sicherzustellen. Bei der ersten verchromten Glattwalze 6 kann es sich um sowohl eine verchromte Glattwalze als auch eine Ringwalze 5, wobei der Walzenring der Ringwalze 5 aus hochtemperaturbeständigem Gummi oder hochtemperaturbeständigem Polyurethan besteht, um das Aluminiumlegierungsblech 16 zu tragen und fördern, zudem kann der Walzenring die Kühlzone unterteilen und es verhindern, dass Hochdruckspritzwasser der Abschreckdüse vom Hochdruckspritzwasser aus benachbarten Abschreckdüsen aufgeprallt wird, was die Abschreckeffizienz beeinträchtigt. Die zweiten verchromten Glattwalzen 17 sind zum Tragen und Fördern des Aluminiumlegierungsblechs 16, zudem können sie die Kühlzone unterteilen und es verhindern, dass Hochdruckspritzwasser der Abschreckdüse vom Hochdruckspritzwasser aus benachbarten Abschreckdüsen aufgeprallt wird, was die Abschreckeffizienz beeinträchtigt; die zweiten verchromten Glattwalzen 17 können sowohl über- bzw. untereinander symmetrisch, als auch separat an der unteren Walzen oder an der oberen Walze angeordnet werden, vorzugsweise symmetrisch, um sowohl die Kühlzone unterteilen zu können als auch Verformungen des Aluminiumlegierungsblechs 16 in gewissem Maße einschränken zu können. Dabei sind die ersten verchromten Glattwalzen und die zweiten verchromten Glattwalzen 17 verchromte Stäbe aus demselben Material und können beide durch Ringwalzen 5 zum Einsatz ersetzt werden.
Wie in 1 bis 7 gezeigt, der grundsätzliche Aufbau der Schlitzdüsen1 besteht aus einer Vielzahl von Wassereinlass, einem Wasserkammer mit dämpfender Struktur zum Druck- und Stromausgleich und einem Düsenauslass, ein Schlitz 15 ist am Düsenauslass der Schlitzdüse 1 vorgesehen, der Winkel zwischen der Spritzfläche des Schlitzes 15 und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 ist von 15° bis 30° einstellbar (indem der Neigungswinkel der gesamten Schlitzdüse 1 durch Einstellung einer Unterlegscheibe der Montageschraube verstellt wird), die Schlitzdicke des Schlitzes 15 ist von 1 bis 3 mm einstellbar (indem die Montageschraube an lösbarer Seite der Schlitzdüse 1 eingestellt wird), die Länge des Schlitzes 15 ist größer als die Breite des Aluminiumlegierungsblechs 16, der Wasserdruck innerhalb der Wasserkammer beträgt 0,2 bis 0,5 MPa, das Wasservolumen pro Breiteneinheit beträgt 20 bis 200 m³/h; der grundsätzliche Aufbau der schrägen Fächerdüsen 2 besteht aus einer Vielzahl von Wassereinlass, einem Wasserkammer mit dämpfender Struktur zum Druck- und Stromausgleich und 3 bis 5 Reihen von ersten Düsen 11, die entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 angeordnet sind, der Winkel zwischen den Achsen der ersten Düsen 11 und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 ist von 60° bis 80° auswählbar, der Abstand zwischen zwei beliebigen ersten Düsen 11 ist von 30 bis 60 mm auswählbar, die ersten Düsen 11 sind Fächerdüsen mit einem Spritzwinkel auswählbar von 15° bis 30°, der Winkel zwischen der fächerförmigen Spritzfläche der ersten Düsen 11 und der Breitenrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 ist von 15° bis 30° auswählbar, die gesamte Länge vom Spritzbereich, die durch eine beliebige Reihe der ersten Düsen 11 gebildet sind, ist jeweils größer als die Breite des Aluminiumlegierungsblechs 16, der Wasserdruck innerhalb der Wasserkammer beträgt 0.2 bis 0.5 MPa, das Wasservolumen pro Breiteneinheit beträgt 2 bis 20 m³/h; der grundsätzliche Aufbau der Kronendüsen 3 besteht aus einer Vielzahl von Wassereinlass, einem Wasserkammer mit dämpfender Struktur zum Druck- und Stromausgleich und drei Reihen von zweiten Düsen 12, die entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 angeordnet sind, der Winkel zwischen der Achse von erster Reihe der zweiten Düsen 12 und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 ist von 75° bis 85° auswählbar, die Achse der zweiten Reihe der zweiten Düsen 12 ist senkrecht zur Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16, die erste und dritte Reihe der zweiten Düsen 12 sind bezogen auf die zweite Reihe der zweiten Düsen 12 symmetrisch; der Abstand zwischen zwei beliebigen zweiten Düsen 12 ist von 40 bis 60 mm auswählbar, die zweiten Düsen sind Fächerdüsen mit einem Spritzwinkel auswählbar von 15° bis 30°, der Winkel zwischen der fächerförmigen Spritzfläche der zweiten Düsen 12 und der Breitenrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 ist von 15° bis 30° auswählbar, die gesamte Länge vom Spritzbereich, die durch eine beliebige Reihe der zweiten Düsen 12 gebildet sind, ist jeweils größer als die Breite des Aluminiumlegierungsblechs 16, der Wasserdruck innerhalb der Wasserkammer beträgt 0.02 bis 0.2 MPa, das Wasservolumen pro Breiteneinheit beträgt 2 bis 20 m³/h. Im Einzelnen sind die Schlitzdüse 1, die schräge Fächerdüse 2 und die Kronendüse 3 jeweils mit einer dämpfenden Struktur zum Druck- und Stromausgleich, sodass der Wasserdruck und Wasservolumen der Düsen einstellbar sind und dann ein direktes Abschrecken des Aluminiumlegierungsblechs 16 mit Hochfestigkeit und hoher Homogenität erreichbar ist.
Dabei sind die ersten Düsen 11 und die zweiten Düsen 12 jeweils Fächerdüsen und können analog zueinander sein. Es wird als Beispiel die ersten Düsen 11 beschrieben: die Fläche, auf der sich die Achsen der mehreren ersten Düsen in derselben Reihe befinden, wird als Bezugsfläche genommen, also die fächerförmige Spritzfläche; bei der gesamten Länge vom Spritzbereich handelt es sich um den horizontalen Abstand zwischen freien Enden der zwei geradlinigen Seiten der fächerförmigen Spritzfläche, welche größer als die Breite des Aluminiumlegierungsblechs 16 sein muss, um es sicherzustellen, dass beim Abschrecken das Aluminiumlegierungsblech 16 in der Breitenrichtung völlig von der fächerförmigen Spritzfläche abgedeckt werden. Vorzugsweise können die ersten Düsen 11 in jeder Säule versetzt angeordnet werden, sodass sowohl eine Beeinträchtigung von Spritzbereichen der benachbarten Düsen in jeder Säule vermieden wird, als auch die Abdeckungsbereich vom Spritzbereich vergrößert wird, wodurch die Homogenität des Wasserstroms beim Abschrecken an verschieden Stellen auf der Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs 16 erhöht wird, womit eine simultane Kühlung an verschieden Stellen erreicht wird, um die Abschreckeffizienz zu erhöhen.
In der vorliegenden Offenbarung wird das Aluminiumlegierungsblech 16 in Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 nacheinander durch mehrere Sätze von Schlitzdüsen 1 unter Hochdruck, mehrere Sätze von schrägen Fächerdüsen 2 unter Hochdruck und mehrere Sätze von Fächerdüsen 3 unter Niederdruck abgeschreckt. Dabei weist das Kühlwasser aus den Schlitzdüsen 1 unter Hochdruck und den schrägen Fächerdüsen 2 einen hohen Druck auf und prallt auf die Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs 16 mit einem Neigungswinkel von 15° bis 30° auf, sodass ein kontinuierlicher Bereich der einphasigen erzwungenen Konvektion in dem direkten Aufprallbereich gebildet werden kann; insbesondere weisen die Schlitzdüsen 1 unter Hochdruck einen Wasservolumen pro Breiteneinheit von 20 bis 200 m³/h auf, sodass ein auf der Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs 16 gebildeter Gasfilm gebrochen werden kann und ein Kernsieden-Wärmeaustauschbereich gebildet werden kann, was eine große Wärmeaustauschintensität und eine gute Wärmeaustauschhomogenität aufweist, wodurch die Temperatur des Aluminiumlegierungsblechs 16 rasant unter die abschreckempfindliche Temperaturzone gesenkt werden kann. Wenn das Aluminiumlegierungsblech 16 zu den Fächerdüsen 3 unter Niederdruck bewegt wird, wird das Aluminiumlegierungsblech 16 mit einer niedrigen Abkühlungsintensität weiterhin auf unter 45°C abgekühlt, womit Abschreckverformungen reduziert werden können. Dagegen bilden sich beim herkömmlichen Wasserbadabschreckverfahren zahlreiche Luftblasen auf der Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs 16, welche dann einen Gasfilm ausbilden, damit ist die Wärmeaustauschintensität niedrig und die Kühlung inhomogen, was für Abschreckverformungen anfällig ist, da die vorherrschende Wärmeaustausch-Prinzip auf der Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs 16 Filmsieden-Wärmeaustausch ist.
Gemäß 8, 12 und 13 umfasst der Hubmechanismus einen oberen Bewegungsrahmen 20 und gepaarte ersten Hydraulikzylinder 18; an den oberen Bewegungsrahmen 20 sind ein Höhenverstellungssatz und eine obere Walze angeschlossen; die gepaarten ersten Hydraulikzylinder 18 sind zueinander entsprechend am vorderen bzw. hinteren Ende des oberen Bewegungsrahmens 20 angeordnet, wobei ein Ende des ersten Hydraulikzylinders 18 mit dem oberen Bewegungsrahmens 20 und dessen anderes Ende mit einem starren Bauteil verbunden ist; der obere Bewegungsrahmen 20 kann von dem ersten Hydraulikzylinder 18 bezogen auf den abgeschreckten Aluminiumlegierungsblech 16 zum Heben bzw. Sinken angetrieben werden; der Höhenverstellungssatz umfasst mehrere Sätze von zweiten Hydraulikzylindern19, und die zweiten Hydraulikzylinder 19 und mehrere Sätze von oberen Walzen sind abwechselnd voneinander beabstandet angeordnet, wobei ein Ende des zweiten Hydraulikzylinder 19 mit dem oberen Bewegungsrahmen 20 und dessen anderes Ende mit einer oberen Abschreckdüse verbunden sind, welche kann von der zweiten Hydraulikzylinder 19 bezogen auf den oberen Bewegungsrahmen 20 zum Heben bzw. Sinken angetrieben werden. Im Einzelnen sind bei jedem Satz des ersten Hydraulikzylinder 18 oder jedem Satz des zweiten Hydraulikzylinder 19 jeweils mehrere Hydraulikzylinder vorgesehen, wobei die mehrere Hydraulikzylinder derselben Satz sich synchronisiert heben bzw. senken, um es sicherzustellen, dass jeweilige Teile der oberen Abschreckdüse eine einheitliche Hubhöhe aufweisen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind drei Reihen an den oberen Abschreckdüsen drei mit dem zweiten Hydraulikzylinder 19 versehen, wobei zwischen beliebig zwei benachbarten zweiten Hydraulikzylindern 19 ferner zwei Wassereinlässe 22 vorgesehen sind. Vorzugsweise sind die zweite Hydraulikzylinder 19 und die Wassereinlässe 22 gleichverteilt an den oberen Abschreckdüsen angeordnet, um eine gleichmäßige Krafteinwirkung auf die mehreren zweiten Hydraulikzylinder 19 sicherzustellen und die Hubgenauigkeit der oberen Abschreckdüsen weiter zu erhöhen. Dabei ist am vorderen und hinteren Ende der unteren Walze eine Lasche 21 vorgesehen, und die Lasche 21 steht in Schraubenverbindung mit dem oberen Bewegungsrahmen 20.
Der Hubmechanismus der vorliegenden Offenbarung ermöglicht eine präzise Positionierung jeder oberen Abschreckdüse und jeder oberen Walze durch sekundäres Heben bzw. Sinken. Während des ersten Hubvorgangs können die mehreren Sätze von ersten Hydraulikzylindern 18 am vorderen und hinteren Ende des oberen Bewegungsrahmen 20 den oberen Bewegungsrahmen 20 zum Heben bzw. Sinken synchronisiert antreiben, sodass eine präzise Positionierung der oberen Walze erfolgt; es ist zu bemerken, dass der Abstand zwischen den mehreren Sätze der oberen und unteren Walzen in der Regel gleich bleibt, um Verformungen des abgeschreckten Aluminiumlegierungsblechs 16 zu verhindern, womit die Positionierung sämtlicher oberen Walzen durch den ersten Hubvorgang abgeschlossen werden kann. Während des zweiten Hubvorgangs wird die Höhe von jedem Satz der oberen Abschreckdüsen separat verstellt, die Hubhöhe von jedem Satz der oberen Abschreckdüsen kann einheitlich sein oder voneinander abweichen, welche nach tatsächlichen Abschreckanforderungen eingestellt werden kann, beim zweiten Hub der oberen Abschreckdüse handelt es sich um Feinjustierung und Feineinstellung auf Basis des ersten Hubvorgang. Beim herkömmlichen Hubmechanismus zum Abschrecken sind üblicherweise keine obere Walze vorgesehen und die oberen Abschreckdüsen heben sich bzw. sinken synchronisiert mit dem oberen Bewegungsrahmen, womit beim Abschrecken von verschiedenen Aluminiumlegierungsblechen 16 zu viele Unterlegscheiben hinzufügen oder zu entfernen sind, wenn die Oberseite der unteren Walze als Bezug zur Verstellung der Höhe von jedem Satz der oberen Abschreckdüsen genommen wird, was zu einer zu großen Arbeitsaufwand führt und anfällig von Mangel oder Überschuss an montierten Unterlegscheiben ist; zudem lässt sich die Horizontalgenauigkeit der oberen Abschreckdüse durch das Hinzufügen bzw. Entfernen der Unterscheiben aufgrund der geringen Genauigkeit der Unterscheibe selbst leicht beeinträchtigen, sodass Verzüge bzw. Verformungen des abgeschreckten Aluminiumlegierungsblech 16 bewirkt werden. Im Gegensatz zum herkömmlichen Einstellungsweg der Abschreckdüsen durch Hinzufügen bzw. Entfernen von Unterlegscheiben erfordert der offenbarungsgemäße Hubmechanismus keine manuelle Einstellung der Unterscheiben, die Positionierung sämtlicher oberen Walzen kann durch den ersten Hubvorgang des Hubmechanismus abgeschlossen werden, und die Positionierung sämtlicher oberen Abschreckdüsen kann durch den zweiten Hubvorgang abgeschlossen werden; zudem wird der Hubvorgang der mehreren Hydraulikzylinder in demselben Satz synchronisiert abgeschlossen, sodass eine hohe Horizontalgenauigkeit der oberen Abschreckdüse sichergestellt wird. Daher erhöht die vorliegende Offenbarung die Abschreckeffizienz und gleichzeitig die Abschreckqualität, indem die Hubgenauigkeit der oberen Abschreckdüse erhöht wird.
Darüber hinaus kann ein Hydraulikzylinder gegebenenfalls an der entsprechenden Position der unteren Abschreckdüse vom unteren Befestigungsrahmen oder an der entsprechenden Position der oberen Walze, genauso wie der Hydraulikzylinder an dem oberen Bewegungsrahmen 20 angeordnet. Die vorgenannte präzise Positionierung kann vorzugsweise erfolgen, indem ein Verschiebungssensor an der Teleskopstange des entsprechenden Hydraulikzylinders angebracht wird, wobei der Verschiebungssensor über ein Steuersystem mit einer relevanten Hydraulikpumpe elektrisch verbunden ist. Hinsichtlich des offenbarungsgemäßen synchronisierten Hebe- bzw. Senkvorgangs der mehreren Hydraulikzylinder in demselben Satz kann in Bezug auf den Stand der Technik ( CN103334973B , Synchronisationssystem für mehrere Hydraulikzylinder und Verfahren zur Steuerung eines Synchronisationssystems für mehrere Hydraulikzylinder) realisiert werden. Zudem muss der unterste Punkt der oberen Abschreckdüse in Lotrichtung höher als die Unterseite der oberen Walze, wenn die Teleskopstange der offenbarungsgemäßen Hydraulikzylinder ihren maximalen Hub erreicht hat, sodass es vermieden werden kann, dass die obere Abschreckdüse durch Auftreffen auf den Aluminiumlegierungsblech 16 beschädigt wird.
Darüber hinaus umfasst die Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen einen Nebenwalzensatz, einen Luftdüsenmechanismus 10, einen unteren Befestigungsrahmen (nicht gezeigt in den Figuren) und eine Mehrzahl von Hochdruckluftdüsensatz, wobei der Hochdruckluftdüsensatz einen höheren Druck als den Luftdüsenmechanismus 10 aufweist; der Luftdüsenmechanismus 10 ist vor dem Abschreckdüsenmechanismus angeordnet, um beim Abschrecken umgekehrtes Wasserströmen auf der Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs 16 zu verhindern bzw. reduzieren und das Aluminiumlegierungsblech 16 in die Abschreckzone einzuführen; der Luftdüsenmechanismus 10 ist hinter dem Abschreckdüsenmechanismus angeordnet; ein Teil der Hochdruckluftdüsensätze ist vor dem Nebenwalzensatz angeordnet und ein Teil der Hochdruckluftdüsensätze ist zwischen dem Abschreckdüsenmechanismus und dem Luftdüsenmechanismus angeordnet, wobei der Gasdruck innerhalb der Düse von 0,05 bis 0,5 MPa einstellbar ist; der Hochdruckluftdüsensatz, die obere Walze des Nebenwalzensatzes, die obere Abschreckdüse und die oberen Walzen des Rollgang-Mechanismus sind jeweils auf dem oberen Bewegungsrahmen 20 angeordnet. Die obere Düse des Luftdüsenmechanismus 10 ist an einem weiteren Hubmechanismus angeordnet, und die untere Walze des Nebenwalzensatzes, die untere Abschreckdüse und die untere Walze des Rollgang-Mechanismus sind jeweils an dem unteren Befestigungsrahmen angeordnet.
In Bezug auf die 1 und 11 umfasst der Nebenwalzensatz eine Führungswassersperrwalze eine Metallbürstenwalze 7, die sich vor der ersten Hochdruckkühlzone A befinden, wobei die Metallbürstenwalze 7 unterhalb der Führungswasserwalze 8 angeordnet ist; die Führungswassersperrwalze 8 sich oberhalb der Metallbürstenwalze 7 befindet; die Rollgang-Geschwindigkeit zum Tragen des Aluminiumlegierungsblechs 16 von 0,01 bis 1,5 m/s einstellbar ist, die Höhe der Walzenebene gleich wie die Höhe des Rollgangs in der Brennkammer des Wärmebehandlungsofens ist. Im Einzelnen kann die Führungswassersperrwalze 8 eine von der hochtemperaturbeständigen Glattwalze aus Gummi, der hochtemperaturbeständigen Glattwalze aus Polyurethan oder der verchromten Glattwalze, die zum Verhindern bzw. Verringern der umgekehrte Wasserströmen auf der Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs 16 in die Brennkammer des Wärmebehandlungsofens dient und zudem das Aluminiumlegierungsblech 16 in die Abschreckzone einführen kann. Die Metallbürstenwalze 7 ist eine hochtemperaturbeständige Metallbürstenwalze 7, wobei die Höhe der Walzenebene, der Außendurchmesser der Walze identisch als der Rollgang in der Brennkammer des Wärmebehandlungsofens ist, sodass das Aluminiumlegierungsblech 16 in die Abschreckzone eingeführt werden kann.
Andererseits umfasst der Hochdruckluftdüsensatz eine erste Hochdruckluftdüse 9 und eine zweite Hochdruckluftdüse 13 mit einem von 0,05 bis 0,5 MPa einstellbaren Gasdruck innerhalb der Düse, wobei die erste Hochdruckluftdüse 9 vor der Führungswassersperrwalze 8 angeordnet ist, die zweite Hochdruckluftdüse 13 zwischen der Niederdruckkühlzone C und dem Luftdüsenmechanismus 10 angeordnet ist; die erste Hochdruckluftdüse 9 kann ein Gasstrahlmesser an dem Einlass bilden, der auf Basis der Führungswassersperrwalze 8 es weiter verhindern kann, dass das Kühlwasser in der ersten Hochdruckkühlzone A in die Brennkammer des Wärmebehandlungsofens strömt; die zweite Hochdruckluftdüse 13 kann ein Gasstrahlmesser an dem Auslass bilden, der das Kühlwasser auf der Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs 16 wegblasen kann, sodass die Trockeneffizienz vom Aluminiumlegierungsblech 16 innerhalb des Luftdüsenmechanismus 10 erhöht wird.
Darüber hinaus umfasst der Luftdüsenmechanismus 10 einen oberen Luftdüsenmechanismus und einen unteren Luftdüsenmechanismus, welche entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 angeordnet sind, wobei der obere Luftdüsenmechanismus und der untere Luftdüsenmechanismus jeweils eine Mehrzahl von Luftdüsen aufweisen, und die Mehrzahl von Luftdüsen und eine Mehrzahl von verchromten Glattwalzen abwechselnd voneinander beabstandet angeordnet sind. Vorzugsweise sind 3 bis 5 Sätze von Luftdüsen über- bzw. untereinander symmetrisch mit einem von 0,5 bis 5 kPa einstellbaren Gasdruck innerhalb der Düse angeordnet, um das Kühlwasser auf der Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs 16 weiter wegzublasen, sodass die Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs 16 nach Durchgang durch den Luftdüsenmechanismus 10 trocken bleibt, sodass keine Defekte wie Wasserzeichen, Wasserflecken, Verfärbungen oder Korrosion auftreten. Die zweite verchromte Glattwalze 17 in dem Luftdüsenmechanismus 10 kann sowohl über- bzw. untereinander symmetrisch, als auch separat unten angeordnet werden.
Ferner sind die obere Düse der Schlitzdüse 1 innerhalb der ersten Hochdruckkühlzone A, die obere Spiralwalze der Spiralwalze 4 innerhalb der ersten Hochdruckkühlzone A, die obere Düse der schrägen Fächerdüse 2 innerhalb der zweiten Hochdruckkühlzone B, die obere verchromte Glattwalze der ersten verchromte Glattwalze 6 innerhalb der zweiten Hochdruckkühlzone B, die obere Düse der Kronendüse 3 innerhalb der Niederdruckkühlzone C, die obere verchromte Glattwalze der zweiten verchromte Glattwalze 17 innerhalb der Niederdruckkühlzone C, die erste Hochdruckluftdüse 9, die Führungswassersperrwalze 8 und die zweite Hochdruckluftdüse 13 jeweils auf dem oberen Bewegungsrahmen 20 angeordnet, um sich synchronisiert zu heben bzw. senken, sodass die Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen an verschiedenen Blechdicken angepasst werden kann; die Metallbürstenwalze 7, die untere Abschreckdüse und die untere Walze sind jeweils auf dem unteren Befestigungsrahmen angeordnet. Dabei stellt der Abstand zwischen der Unterseite der oberen Walze und der Oberseite der unteren Walze einen Walzenspalt dar, der von Dicke des abgeschreckten Aluminiumlegierungsblechs 16 (üblicherweise die Dicke des Aluminiumlegierungsblechs 16 +0,5 bis 50 mm) abhängt. Die vorliegende Offenbarung ermöglicht die Einstellung der Dicke des Walzenspalts durch den ersten Hydraulikzylinder 18, sodass es sichergestellt wird, dass die obere Abschreckdüse sehr nahe an der Oberseite des Aluminiumlegierungsblechs 16 platziert werden kann, um eine maximale Kühlwirkung zu erzielen. Ferner kann eine gleiche Abkühlungsrate auf der oberen und unteren Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs 16 sichergestellt werden, indem das Wasservolumenverhältnis der oberen und unteren Abschreckdüse eingestellt wird, je nach dem Abstand von der Abschreckdüse zur oberen bzw. unteren Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs 16, sodass eine symmetrische Abkühlung in der Dickenrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 letztlich ermöglicht wird und Verzüge bzw. Verformungen vermieden werden.
Darüber hinaus stellt die vorliegende Offenbarung ein Abschreckverfahren einer Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen des Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung 16, welches auf Basis einer Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen des Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung 16 ausgeführt wird und folgende Schritte umfasst:

Auswählen des Abstands zwischen jedem Düsenpaar in der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 und des Abstands zwischen jedem Walzenpaar in der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16;
Aufheizen des Aluminiumlegierungsblechs 16 in der Brennkammer des Wärmebehandlungsofens bis zu einer vorgegebenen Temperatur, Warmhalten für eine vorgegebene Zeitspanne, Auswählen und Einstellen von Abschreckparametern der Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen in Abhängigkeit von der Legierungsklasse, der chemischen Zusammensetzung, der Dicke, der Abschreckgeschwindigkeit und der Abschrecktemperatur des Aluminiumlegierungsblechs 16;
Auswählen und Einstellen von Abschreckparametern mehrerer Paare von Schlitzdüse 1, darunter der Winkel zwischen der Spritzfläche des Schlitzes 15 und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16, die Schlitzdicke des Schlitzes 15, die Durchflussmenge und der Wasserdruck von der Schlitzdüse 1 am oberen Bewegungsrahmen 20, die Durchflussmenge und der Wasserdruck von der Schlitzdüse 1 am unteren Befestigungsrahmen;
Auswählen und Einstellen von Abschreckparametern mehrerer Paare von schräger Fächerdüse 2, darunter der Winkel zwischen der Achse der ersten Düse 11 und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16, der Abstand zwischen den ersten Düsen 11, der Spritzwinkel der ersten Düse 11, der Winkel zwischen der Spritzfläche 11 und der Breitenrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16, die Durchflussmenge und der Wasserdruck von der schrägen Fächerdüse 2 am oberen Bewegungsrahmen 20, die Durchflussmenge und der Wasserdruck von der schrägen Fächerdüse 2 am unteren Befestigungsrahmen;
Auswählen und Einstellen von Abschreckparametern mehrerer Paare von Kronendüse 3, darunter der Winkel zwischen der Achse von der ersten bzw. dritten Reihe der zweiten Düse 12 und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16, der Abstand zwischen den zweiten Düsen 12, der Spritzwinkel der zweiten Düse 12, der Winkel zwischen der Spritzfläche und der Breitenrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16, die Durchflussmenge und der Wasserdruck von der oberen Kronendüse 3 am oberen Bewegungsrahmen 20, die Durchflussmenge und der Wasserdruck von der unteren Kronendüse 3 am unteren Befestigungsrahmen;
Auswählen des Außendurchmessers jeweiliger Walze, Einstellen der Rollgang-Geschwindigkeit mehrerer Sätze von Rollgang-Mechanismus, Einstellen des vertikalen Abstands von der Walzenebene zur Düsenebene, sowie des vertikalen Abstands von der Unterseite der oberen Walze am oberen Rollgang-Mechanismus zu der Oberseite der unteren Walze am unteren Rollgang-Mechanismus;
Öffnen der Ofentür zum Abschrecken.

Die Anwendung der vorliegenden Offenbarung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert, um das Verständnis der technischen Lösung der vorliegenden Offenbarung zu erleichtern.
Ausführungsbeispiel I: (Abschreckvorrichtung für Aluminiumlegierungsbleche mit einer Dicke von 3 bis 20 mm und Verfahren)
Konfiguration der Abschreckvorrichtung: 1) 1 Paar von Schlitzdüse 1 und 6 Paare von schräger Fächerdüse 2 sind entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 über- bzw. untereinander symmetrisch angeordnet; der Abstand entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 zwischen der Schlitzdüse 1 und dem ersten Paar von der schrägen Fächerdüse 2, und zwischen den mehreren Paaren von der schrägen Fächerdüse 2 sind jeweils 500 mm; die Dicke von dem Schlitz 15 der Schlitzdüse 1 beträgt 1,5 mm, der Winkel von dem Schlitz 15 beträgt 30°, die erste Düse 11 weist einen Zwischenabstand von 40 mm und einen Spritzwinkel von 20°, der Winkel zwischen der fächerförmigen Spritzfläche der ersten Düse 11 und der Breitenrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 beträgt 25°.

2) Eine Spiralwalze 4 aus hochtemperaturbeständigem Gummi ist in Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 nach der oberen Schlitzdüse 1 angeordnet, eine verchromte Glattwalze 6 ist nach der unteren Schlitzdüse 1 angeordnet; die verchromten Glattwalzen 6 sind nach den schrägen Fächerdüsen 2 über- bzw. untereinander symmetrisch angeordnet; der Außendurchmesser sämtlicher Walzen beträgt 235 mm, der Abstand zwischen den Walzen beträgt 500 mm, der vertikale Abstand zwischen der Walzenebene und der Düsenebene beträgt 50 mm.
3) Eine hochtemperaturbeständige Metallbürstenwalze 7 ist am Auslass des Heizabschnitts eines Walzenherdofens zur Wärmebehandlung und vor einer Walzen-Abschreckmaschine angeordnet, die hinsichtlich der Walzenebenenhöhe und des Durchmessers gleich wie den Rollgang im Ofen ist.
4) Eine Führungswassersperrwalze 8, die eine verchromte Glattwalze ist und einen Durchmesser von 200 mm aufweist, ist vor dem ersten der oberen Schlitzdüsen 1 angeordnet.
5) Ein Satz von erster Hochdruckluftdüse 9 ist vor der Führungswassersperrwalze 8 oberhalb des Einlasses der Walzen-Abschreckmaschine für Aluminiumlegierungsbleche angeordnet, um ein Luftmesser am Einlass auszubilden.
6) Ein Satz von zweiter Hochdruckluftdüse 13 ist nach der letzten Düse oberhalb des Auslasses der Walzen-Abschreckmaschine für Aluminiumlegierungsbleche angeordnet, um ein Luftmesser am Auslass auszubilden.
7) Die hochtemperaturbeständige Metallbürstenwalze 7, die untere Abschreckdüse und die untere Düse sind auf dem unteren Befestigungsrahmen angebracht, die erste Hochdruckluftdüse 9, die Führungswassersperrwalze 8, die obere Abschreckdüse und die obere Walze sind auf dem oberen Bewegungsrahmen 20 angebracht, wobei der obere Bewegungsrahmen 20 von dem ersten Hydraulikzylinder 18 zum Heben bzw. Sinken angetrieben ist.
8) Nach der wassergekühlten Wassersprühzone der Walzen-Abschreckmaschine für Aluminiumlegierungsbleche sind 3 Sätze von Luftdüse über- bzw. untereinander angeordnet, wobei nach der unteren Luftdüse im jeweiligen Satz eine verchromte Glattwalze angeordnet ist.

Abschreckverfahren für Dünnbleche aus 7075 Aluminiumlegierung mit einer Dicke von 4 mm: das Aluminiumlegierungsblech 16 wird in der Brennkammer des Wärmebehandlungsofens auf 475°C aufgeheizt, und nach Wärmehalten für 8 min werden die Abschreckparameter der Abschreckanlage so eingestellt: 1) die Durchflussmenge der oberen Schlitzdüse 1 beträgt 50 m³/h (Breiteneinheit), die Durchflussmenge der unteren Schlitzdüse 1 beträgt 60 m³/h (Breiteneinheit), und beide Schlitzdüse 1 weist einen Wasserdruck von 0,4 MPa auf; 2) jede schräge Fächerdüse 2 am Oben weist eine Durchflussmenge von 10 m³/h (Breiteneinheit) auf, jede schräge Fächerdüse 2 am Unten weist eine Durchflussmenge von 11 m³/h (Breiteneinheit) auf, und beide schräge Fächerdüse 2 weist einen Wasserdruck von 0,4 MPa auf; 3) die Rollgang-Geschwindigkeit beträgt 0,5 m/s; 4) der Walzenschlitz ist 12 mm; 5) das Luftmesser am Einlass weist einen Druck von 0,1 MPa auf, das Luftmesser am Auslass weist einen Druck von 0,1 MPa auf, und die Luftdüse weist einen Druck von 2kPa auf. Dann wird die Ofentür geöffnet, die 4mm dicke Dünnplatte aus 7075 Aluminiumlegierung läuft mit einer Geschwindigkeit von 0,5 m/s nacheinander durch das Luftmesser am Einlass, die untere Metallbürstenwalze 7, die obere Führungswassersperrwalze 8, die obere bzw. untere Schlitzdüse 1, die obere Spiralwalze 4 und die untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere schräge Fächerdüse 2, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere schräge Fächerdüse 2, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere schräge Fächerdüse 2, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere schräge Fächerdüse 2, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere schräge Fächerdüse 2, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere schräge Fächerdüse 2, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, das Luftmesser am Auslass, die obere bzw. untere Luftdüse, die untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Luftdüse, die untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Luftdüse, die untere verchromte Glattwalze.
Ausführungsbeispiel II: (Abschreckvorrichtung für Aluminiumlegierungsbleche mit einer Dicke von 20 bis 260 mm und Verfahren)
Konfiguration der Abschreckvorrichtung: 1) 2 Paare von Schlitzdüse 1, 6 Paare von schräger Fächerdüse 2 und 10 Paare von Kronendüse 3 sind entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 über- bzw. untereinander symmetrisch angeordnet; der Abstand entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 zwischen der Schlitzdüse 1 und dem ersten Paar von der schrägen Fächerdüse 2 und zwischen den mehreren Paaren von der schrägen Fächerdüse 2 sind jeweils 500 mm, der Abstand entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 zwischen dem ersten Paar von der Kronendüse 3 und dem letzten Paar von der schrägen Fächerdüse 2 und zwischen den mehreren Paaren von der Kronendüse 3 sind jeweils 500 mm; die Dicke von dem Schlitz 15 der Schlitzdüse 1 beträgt 1,5 mm, der Winkel von dem Schlitz 15 beträgt 30°, zwei beliebige erste Düsen 11 sind um 40 mm voneinander beabstandet, die erste Düse 11 weist einen Spritzwinkel von 20° auf, der Winkel zwischen der fächerförmigen Spritzfläche der ersten Düse 11 und der Breitenrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 beträgt 25°; der Winkel zwischen der Achse von der ersten bzw. dritten Reihe der zweiten Düse 12 der Kronendüse 3 und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 beträgt 80° bzw. 100°, der Winkel zwischen der fächerförmigen Spritzfläche der zweiten Düse 12 und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 beträgt 25°.

2) Eine Spiralwalze 4 aus hochtemperaturbeständigem Gummi ist in Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs 16 nach der oberen Schlitzdüse 1 angeordnet, eine verchromte Glattwalze 6 ist nach der unteren Schlitzdüse 1 angeordnet; die verchromten Glattwalzen 6 sind nach den schrägen Fächerdüsen 2 über- und nacheinander symmetrisch angeordnet; der Außendurchmesser sämtlicher Walzen beträgt 235 mm, der Abstand zwischen den Walzen beträgt 500 mm, der vertikale Abstand zwischen der Walzenebene und der Düsenebene beträgt 50 mm.
3) Eine hochtemperaturbeständige Metallbürstenwalze 7 ist am Auslass des Heizabschnitts eines Walzenherdofens zur Wärmebehandlung und vor einer Walzen-Abschreckmaschine angeordnet, die hinsichtlich der Walzenebenenhöhe und des Durchmessers gleich wie den Rollgang im Ofen ist.
4) Eine Führungswassersperrwalze 8, die eine verchromte Glattwalze ist und einen Durchmesser von 200 mm aufweist, ist vor dem ersten der oberen Schlitzdüsen 1 angeordnet.
5) Ein Satz von erster Hochdruckluftdüse 9 ist vor der Führungswassersperrwalze 8 oberhalb des Einlasses der Walzen-Abschreckmaschine für Aluminiumlegierungsbleche angeordnet, um ein Luftmesser am Einlass auszubilden.
6) Ein Satz von zweiter Hochdruckluftdüse 13 ist nach der letzten Düse oberhalb des Auslasses der Walzen-Abschreckmaschine für Aluminiumlegierungsbleche angeordnet, um ein Luftmesser am Auslass auszubilden.
7) Die hochtemperaturbeständige Metallbürstenwalze 7, die untere Abschreckdüse und die untere Düse sind auf dem unteren Befestigungsrahmen angebracht, die erste Hochdruckluftdüse 9, die Führungswassersperrwalze 8, die obere Abschreckdüse und die obere Walze sind auf dem oberen Bewegungsrahmen 20 angebracht, wobei der obere Bewegungsrahmen 20 von dem ersten Hydraulikzylinder 18 zum Heben bzw. Sinken angetrieben ist.
8) Nach der wassergekühlten Wassersprühzone der Walzen-Abschreckmaschine für Aluminiumlegierungsbleche sind 3 Sätze von Luftdüse über- und nacheinander angeordnet, wobei nach der unteren Luftdüse im jeweiligen Satz eine verchromte Glattwalze angeordnet ist.

Abschreckverfahren für Bleche aus 2024 Aluminiumlegierung mit einer Dicke von 95 mm: das Aluminiumlegierungsblech 16 wird in der Brennkammer des Wärmebehandlungsofens auf 500°C aufgeheizt, und nach Wärmehalten für 50 min werden die Abschreckparameter der Abschreckanlage so eingestellt: 1) die Durchflussmenge der oberen Schlitzdüse 1 beträgt 112 m³/h (Breiteneinheit), die Durchflussmenge der unteren Schlitzdüse 1 beträgt 140 m³/h (Breiteneinheit), und beide Schlitzdüse 1 weist einen Wasserdruck von 0,4 MPa auf; 2) jede schräge Fächerdüse 2 am Oben weist eine Durchflussmenge von 25 m³/h (Breiteneinheit) auf, jede schräge Fächerdüse 2 am Unten weist eine Durchflussmenge von 29 m³/h (Breiteneinheit) auf, und beide schräge Fächerdüse 2 weist einen Wasserdruck von 0,4 MPa auf; 3) die Rollgang-Geschwindigkeit beträgt 0,1 m/s; 4) der Walzenschlitz ist 100mm; 5) das Luftmesser am Einlass weist einen Druck von 0,3 MPa auf, das Luftmesser am Auslass weist einen Druck von 0,3 MPa auf, und die Luftdüse weist einen Druck von 3 kPa auf. Dann wird die Ofentür geöffnet, die 95 mm dicke Dünnplatte aus 2024 Aluminiumlegierung läuft mit einer Geschwindigkeit von 0,1 m/s nacheinander durch das Luftmesser am Einlass, die untere Metallbürstenwalze 7, die obere Führungswassersperrwalze 8, die obere bzw. untere Schlitzdüse 1, die obere Spiralwalze 4 und die untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Schlitzdüse 1, die obere Spiralwalze 4 und die untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere schräge Fächerdüse 2, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere schräge Fächerdüse 2, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere schräge Fächerdüse 2, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere schräge Fächerdüse 2, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere schräge Fächerdüse 2, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere schräge Fächerdüse 2, die obere bzw. untere Kronendüse 3, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Kronendüse 3, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Kronendüse 3, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Kronendüse 3, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Kronendüse 3, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Kronendüse 3, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Kronendüse 3, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Kronendüse 3, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Kronendüse 3, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Kronendüse 3, die obere bzw. untere verchromte Glattwalze, das Luftmesser am Auslass, die obere bzw. untere Luftdüse, die untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Luftdüse, die untere verchromte Glattwalze, die obere bzw. untere Luftdüse, die untere verchromte Glattwalze.
Es ist zu verstehen, dass die obige Beschreibung der spezifischen Ausführungsbeispiele nur dazu dient, die technischen Wege bzw. Merkmale der vorliegenden Offenbarung zu erläutern, welche eine Aufgabe zugrunde liegt, es dem Fachmann zu ermöglichen, den Inhalt der vorliegenden Offenbarung zu verstehen und dementsprechend auszuführen, aber die vorliegende Offenbarung ist auf die oben beschriebenen bestimmten Ausführungsformen beschränkt. Sämtliche Varianten oder Modifikationen, die im Rahmen der Ansprüche dieser Offenbarung vorgenommen werden, fallen in den Schutzumfang dieser Offenbarung.
Zusammenfassung
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das technische Gebiet der Wärmebehandlung von Aluminiumlegierungsblechen, insbesondere auf eine Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen des Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung und ein Abschreckverfahren, wobei die Abschreckvorrichtung eine Mehrzahl von Abschreckdüsenmechanismus und eine Mehrzahl von Rollgang-Mechanismus aufweisen. Die Mehrzahl von Abschreckdüsenmechanismus sind entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs über- bzw. untereinander angeordnet sind; die Mehrzahl von Abschreckdüsenmechanismus verteilen sich entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs über- bzw. untereinander symmetrisch, die Rollgang-Mechanismen sind mit den Abschreckdüsenmechanismen abwechselnd voneinander beabstandet angeordnet; der Rollgang-Mechanismus kann die Abschreckkühlzone entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs nacheinander zu einer ersten Hochdruckkühlzone, einer zweiten Hochdruckkühlzone und einer Niederdruckkühlzone unterteilen. Die Abschreckvorrichtung der vorliegenden Offenbarung ermöglicht Direktabschrecken des Aluminiumlegierungsblechs mit hoher Festigkeit und Homogenität, wodurch Verformungen des Aluminiumlegierungsblechs, die durch Eigenspannung des Aluminiumlegierungsblechs infolge unterschiedlicher Abkühlungsgeschwindigkeit und Wärmestromdichte in Dicken-, Breiten- und Längsrichtung bewirkt werden, verringert bzw. verhindert werden, was die Abkühlungsfestigkeit erhöht und gleichzeitig die Abschreckverformungen reduziert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

CN 103334973 B [0037]

Claims

Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen eines Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen umfasst: eine Mehrzahl von Abschreckdüsenmechanismus, welche eine obere Abschreckdüse und eine untere Abschreckdüse aufweisen, die entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) eins-zu-eins symmetrisch angeordnet sind; und eine Mehrzahl von Rollgang-Mechanismen, welche eine obere Walze und eine untere Walze aufweisen, die entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) eins-zu-eins symmetrisch angeordnet sind, und abwechselnd zu den Abschreckdüsenmechanismen beabstandet angeordnet sind; einen Hubmechanismus, der sich heben bzw. sinken kann, an dem die obere Walze angeordnet ist; wobei an dem Hubmechanismus ein Höhenverstellungssatz vorgesehen ist, mit dem die obere Abschreckdüse an dem Hubmechanismus angebracht ist; wobei der Rollgang-Mechanismus die Abschreckkühlzone entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) nacheinander zu einer ersten Hochdruckkühlzone (A), einer zweiten Hochdruckkühlzone (B) und einer Niederdruckkühlzone (C) unterteilen kann, und die erste Hochdruckkühlzone (A) und die zweite Hochdruckkühlzone (B) einen gleichen Wasserdruck und beide einen höheren Wasserdruck als die Niederdruckkühlzone (C) aufweisen können..
Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen eines Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Abschreckdüse und die untere Abschreckdüse, die sich über- bzw. untereinander entsprechen, einen gleichen Aufbau aufweisen; die obere Walze und die untere Walze, die sich über- bzw. untereinander entsprechen, eine gleiche Bahngeschwindigkeit der Walzenebene aufweisen; die obere Abschreckdüse, die untere Abschreckdüse, die obere Walze und die untere Walze jeweils eine Achse senkrecht zur Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) aufweisen; der vertikale Abstand zwischen Walzenebene und Düsenebene verstellbar ist.
Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen eines Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschreckdüsenmechanismus eine in der ersten Hochdruckkühlzone (A) angeordnete Schlitzdüse (1), eine in der zweiten Hochdruckkühlzone (B) angeordnete schräge Fächerdüse (2) und eine in der Niederdruckkühlzone (C) angeordnete Kronendüse (3); der Rollgang-Mechanismus eine in der ersten Hochdruckkühlzone (A) angeordnete Spiralwalze (4), eine in der zweiten Hochdruckkühlzone (B) angeordnete erste verchromte Glattwalze (6) und eine in der Niederdruckkühlzone (C) angeordnete zweite verchromte Glattwalze (17); wobei der Spiralring der Spiralwalze (4) aus hochtemperaturbeständigem Polyurethan oder hochtemperaturbeständigem Gummi besteht; bei der ersten verchromten Glattwalze (6) und der zweiten verchromten Glattwalze (17) es um eine verchromte Glattwalze oder eine Ringwalze (5) sich handelt, wobei der Walzenring der Ringwalze (5) aus hochtemperaturbeständigem Gummi oder hochtemperaturbeständigem Polyurethan besteht.
Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen eines Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Düsenauslass der Schlitzdüse (1) ein Schlitz (15) vorgesehen ist, der Winkel zwischen der Spritzfläche des Schlitzes (15) und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) verstellbar ist, die Schlitzdicke des Schlitzes (15) verstellbar ist, die Länge des Schlitzes (15) größer als die Breite des Aluminiumlegierungsblechs (16) ist; die schräge Fächerdüse (2) mit mehreren Reihen von ersten Düsen (11), die entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) angeordnet sind, versehen ist, der Winkel zwischen die Achse der ersten Düse (11) und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) verstellbar ist, die erste Düse (11) eine Fächerdüse ist, der Winkel zwischen der fächerförmigen Spritzfläche der ersten Düse (11) und der Breitenrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) verstellbar ist, die gesamte Länge von dem Spritzbereich, der durch eine beliebige Reihe der ersten Düse (11) gebildet ist, jeweils größer als die Breite des Aluminiumlegierungsblechs (16) ist; die Kronendüse (3) mit drei Reihen von zweiten Düsen (12), die entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs angeordnet sind, versehen ist, der Winkel zwischen der ersten Reihe der zweiten Düse (12) und der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) verstellbar ist, die Achse der zweiten Reihe der zweiten Düse (12) senkrecht zur Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) ist, die erste Reihe der zweiten Düse (12) und die dritte Reihe der zweiten Düse (12) bezogen auf die zweite Reihe der zweiten Düse (12) symmetrisch sind; die zweite Düse (12) eine Fächerdüse ist, der Winkel zwischen der fächerförmigen Spritzfläche der zweiten Düse (12) und der Breitenrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) verstellbar ist, die gesamte Länge von dem Spritzbereich, der durch eine beliebige Reihe der zweiten Düse (12) gebildet ist, jeweils größer als die Breite des Aluminiumlegierungsblechs (16) ist.
Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen eines Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubmechanismus einen oberen Bewegungsrahmen (20) und gepaarte ersten Hydraulikzylinder (18) umfasst; an den oberen Bewegungsrahmen (20) der Höhenverstellungssatz und die obere Walze angeschlossen sind; die gepaarten ersten Hydraulikzylinder zueinander entsprechend am vorderen bzw. hinteren Ende des oberen Bewegungsrahmen (20) angeordnet sind, der erste Hydraulikzylinder (18) den oberen Bewegungsrahmen (20) bezogen auf den Aluminiumlegierungsblech (16) zum Heben bzw. Sinken antreiben kann; der Höhenverstellungssatz mehrere Sätze von zweitem Hydraulikzylinder (19) umfasst, welche und mehrere Sätze von oberen Walzen abwechselnd voneinander beabstandet angeordnet sind, ein Ende des zweiten Hydraulikzylinder (19) mit dem oberen Bewegungsrahmen (20) verbunden ist und das andere Ende mit der oberen Abschreckdüse verbunden ist, die obere Abschreckdüse kann von dem zweiten Hydraulikzylinder (19) bezogen auf den oberen Bewegungsrahmen (20) zum Heben bzw. Sinken angetrieben werden.
Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen eines Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen ferner einen Nebenwalzensatz, einen Luftdüsenmechanismus (10), einen unteren Befestigungsrahmen und eine Mehrzahl von Hochdruckluftdüsensatz umfasst; der Nebenwalzensatz vor dem Abschreckdüsenmechanismus angeordnet ist, um beim Abschrecken umgekehrtes Wasserströmen auf der Oberfläche des Aluminiumlegierungsblechs (16) zu verhindern bzw. reduzieren und das Aluminiumlegierungsblech (16) in Abschreckzone einzuführen; der Luftdüsenmechanismus (10) hinter dem Abschreckdüsenmechanismus angeordnet ist; ein Teil von den Hochdruckluftdüsensätzen vor dem Nebenwalzensatz angeordnet ist und ein Teil von den Hochdruckluftdüsensätze zwischen dem Abschreckdüsenmechanismus und dem Luftdüsenmechanismus angeordnet ist; die Hochdruckluftdüsensätze, die obere Walze des Nebenwalzensatzes, die obere Abschreckdüse und die oberen Walzen des Rollgang-Mechanismus jeweils auf dem oberen Bewegungsrahmen (20) angeordnet sind; die untere Walze des Nebenwalzensatzes, die untere Abschreckdüse und die unteren Walzen des Rollgang-Mechanismus jeweils auf dem unteren Befestigungsrahmen angeordnet sind.
Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen eines Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenwalzensatz eine Führungswassersperrwalze (8) und eine Metallbürstenwalze (7) umfasst, die sich vor der ersten Hochdruckkühlzone (A) befinden, wobei die Metallbürstenwalze (7) unterhalb der Führungswassersperrwalze (8) angeordnet werden kann; die Führungswassersperrwalze (8) sich oberhalb der Metallbürstenwalze (7) befindet; die Rollgang-Geschwindigkeit zum Tragen des Aluminiumlegierungsblechs (16) verstellbar ist, und die Höhe der Walzenebene gleich wie die Höhe des Rollgangs in der Brennkammer des Wärmebehandlungsofens ist.
Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen eines Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckluftdüsensatz eine erste Hochdruckluftdüse (9) und eine zweite Hochdruckluftdüse (13) umfasst, wobei die erste Hochdruckluftdüse (9) vor der Führungswassersperrwalze (8) angeordnet ist, die zweite Hochdruckluftdüse (13) zwischen der Niederdruckkühlzone (C) und dem Luftdüsenmechanismus (10) angeordnet ist; die erste Hochdruckluftdüse (9) ein Gasstrahlmesser an dem Einlass bilden kann, und die zweite Hochdruckluftdüse (13) ein Gasstrahlmesser an dem Auslass bilden kann.
Abschreckvorrichtung mit symmetrischen Rückhaltewalzen zum Verfestigen eines Aluminiumlegierungsblechs durch Wärmebehandlung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftdüsenmechanismus (10) einen oberen Luftdüsenmechanismus und einen unteren Luftdüsenmechanismus, welche entlang der Bewegungsrichtung des Aluminiumlegierungsblechs (16) angeordnet sind, wobei der obere Luftdüsenmechanismus und der untere Luftdüsenmechanismus jeweils mehrere Luftdüsen aufweisen, und die mehrere Luftdüsen und die mehrere Sätze vom Rollgang-Mechanismus abwechselnd voneinander beabstandet sind; die obere Walze der Spiralwalze (4) innerhalb der ersten Hochdruckkühlzone (A), die obere Walze der ersten verchromten Glattwalze (6) innerhalb der zweiten Hochdruckkühlzone (B), die obere Walze der zweiten verchromten Glattwalze (17) innerhalb der Niederdruckkühlzone (C), die erste Hochdruckluftdüse (9), die zweite Hochdruckluftdüse (13) und die Führungswassersperrwalze (8) jeweils auf dem oberen Bewegungsrahmen (20) angeordnet sind; die obere Abschreckdüse der Schlitzdüse (1) innerhalb der ersten Hochdruckkühlzone (A), die obere Abschreckdüse der schrägen Fächerdüse (2) innerhalb der zweiten Hochdruckkühlzone (B) und die obere Abschreckdüse der Kronendüse (3) innerhalb der Niederdruckkühlzone (C) jeweils mittels des Höhenverstellungssatzes auf dem oberen Bewegungsrahmen (20) angeordnet sind; die Metallbürstenwalze (7) auf dem unteren Befestigungsrahmen angeordnet ist.