铝材因其耐腐化、比强度与比刚度高、密度小、易成形及可节能复活等上风,在临盆与糊口的各个方面都到达宽广的运用,是黎民经济进展与进取所需的急迫原形材料,特别在构造与化妆运用方面险些无可替代,而扁条铝挤压型材也在驱策社会经济的进展方面表现急迫效用。喷水冷倒是临盆铝挤压型材的一路急迫工艺,铝挤压型材的喷水冷却工艺直接决计着型材的死板强度。而为抬高型材的死板强度,很多型材赶快冷却后,还请求冷却装备能保证扁条铝挤压型材在长、宽与壁厚方位的温度场平均散布。本文便是对影响铝合金产物尺寸规格宽度mm、壁厚5mm、长度mm扁条铝挤压型材的在线喷水冷却成分举行探索。影响扁条铝挤压型材的在线喷水冷却成分有良多,本文只从如下几个急迫影响成分动手举行解析归纳。
一、挤压速率的影响
铝型材的挤压速率通罕用金属流出模孔的速率来示意,挤压速率影响较大的紧要为长度方位上的温度散布,而影响较小的宽度方位上的温度散布可忽视,是以本文只对长度方位上的温度散布规律在不同挤压速率状态下的变动举行探究,即本本只取扁条铝挤压型材长度方位上的上表面为研讨面,若其余参数固定,扁条铝挤压型材喷水冷却温度场在挤压速率别离取值l0、20、30、40、50及60时(单元为mm/s)的上表面核心线上温度散布状态。经过解析发掘,扁条铝挤压型材两头温差会跟着挤压速率的变大而越来越小,而档10mm/s的挤压速率增至40mm/s后,温度变动则较小,也便是说,扁条铝挤压型材长度方位上的温度散布跟着挤压速率的增大而越来越平均,但当其增至40mm/s时,对长度方位上的温度场影响会越来越小,能够说,挤压速率对扁条铝挤压型材喷水冷却温度场的影响存在一个临界值,此时临界值为40mm/s,倘使挤压速率小于临界值,则其对温度场的影响较大,但倘使挤压速率大于临界值,其对温度场的影响则越来越小。关于合金临界冷却温度界限的冷却速率应不小℃/min(.15K/min),即挤压速率大于46㎜/s,使材料原形显露大批亚结谈判部份再结品构造,其构造和力学本能近于6A02合金。
二、喷嘴横向间距的影响
高低单排喷嘴安顿轻易使扁条铝型材温度散布不平均,浮现双侧边温度高而高低表面核心温度低的局势,对此,可优化喷嘴安顿构造,举行两排喷嘴安顿,即扁条铝挤压型材正上、下方各安顿两排喷嘴。喷嘴直径为l0mm,喷嘴之间纵向间距为50mm,高低四排喷嘴的个数应雷同,皆为13个,上喷嘴与上表面坚持mm的间隔而下喷嘴与下表面坚持l0mm的间隔,冷却地域长为mm,取上喷嘴的进口水流量为56.52kg/h而下喷嘴的为.3kg/h,挤压速率取值60mm/s,重力加快率为9.8m/s2。喷嘴横向间距影响长度方位的温度场变动较小,能够忽视不计,是以只对影响宽度方位温度场的变动规律举行探究。若以上表面为研讨面,而上表面核心线上隔5mm取研讨点,则在横向间距L取值别离为50、60、70及80(单元为mm)时,对扁条铝挤压型材上表面核心线上喷水冷却的温度场散布状态研讨发掘,扁条铝挤压型材上表面核心线上温度散布随喷嘴横线间距变大而呈“W”型,而温度场散布在横向间距取值60mm时板双侧较为平均,板核心线仍有40K温差。是以,横向高低各设三排喷嘴较为正当,即沿板宽核心线高低各增添一排喷嘴。
三、喷嘴纵向间距的影响
喷嘴的纵向间距紧要影响长度方位的温度散布,而影响宽度方位的温度散布可忽视,只需对长度方位的温度变动规律在不同的喷嘴纵向间距下的影响举行探究。若研讨面为上表面,而上表面核心线上隔5mm取研讨点,则坚持其余参数固定,设上排喷嘴的进口水流量取值为.76,而下排喷嘴的取值为.9(单元为kg/h),挤压速率取值60mm/s,则扁条铝挤压型材喷水冷却温度场在喷嘴纵向间距别离取值为50、60、75、l00及(单元为mm)时的散布弧线如图1所示。
由图1可知,扁条铝挤压型材两头的温差会随喷嘴纵向间距越大而越大,也便是说,扁条铝挤压型材温度纵向散布的摇动性会跟着喷嘴纵向间距的增添而越显然,纵向温度散布会越来越不平均,喷嘴纵向间距应小于50mm。
四、水温的影响
举行两排喷嘴安顿计划,即扁条铝挤压型材正上、下方各安顿两排喷嘴,而喷嘴之间的横向间距取值60mm。若研讨面为上表面,水温取值别离为20、25、30、35及40(单元为℃)时,对扁条铝挤压型材的上表面长度与宽度方位核心线上的喷水冷却温度弧线研讨发掘,扁条铝挤压型材的温度会随冷却水温的抬高而有所抬高,但不太影响温度散布的平均性。便是说,扁条铝挤压型材冷却成就受水温影响较小。
五、论断
综上所述,宽度方位的温度场受挤压速率影响较小而长度方位的温度场影响较大,且温度场受挤压速率的影响存在一个临界值,关于合金挤压速率应大于46mm/s。在举行两排喷嘴安顿计划状态下,宽度方位的温度场散布受喷嘴之间横向间距的影响较大,且温度场散布在喷嘴横向间距取60mm时板双侧较为平均,板核心线仍有40K温差。是以,横向高低各设三排喷嘴较为正当,即沿板宽核心线高低各增添一排喷嘴。跟着喷嘴纵向间距的增添,使纵向温度散布会越来越不平均,喷嘴纵向间距应小于50mm。
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