專利名稱：鋁合金保險(xiǎn)杠時(shí)效處理方法及溫度控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大型鋁合金產(chǎn)品時(shí)效處理方法，特別是7000系列鋁合金保險(xiǎn)杠時(shí)效 處理方法、以及時(shí)效爐的溫度控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有大型產(chǎn)品的時(shí)效爐安裝有風(fēng)機(jī)，用于推動(dòng)爐腔內(nèi)空氣的循環(huán)流動(dòng)，這種時(shí)效 爐在保溫階段存在溫度沖高現(xiàn)象，通常在停止加熱后，在風(fēng)機(jī)的攪動(dòng)下爐腔溫度會(huì)緩慢上 升5°C以上。另一方面，現(xiàn)有時(shí)效爐無(wú)法控制升溫速率，在升溫階段發(fā)熱絲全部投入，以最 快速度進(jìn)入保溫區(qū)，但是開爐門時(shí)間長(zhǎng)短、料的多少、季節(jié)變化等對(duì)升溫的時(shí)間有很大的影 響，升溫差別可達(dá)15分鐘，因此現(xiàn)有時(shí)效爐無(wú)法保證各批次時(shí)效處理時(shí)升溫時(shí)間的一致 性，從而無(wú)法保證產(chǎn)品的質(zhì)量。由于現(xiàn)有時(shí)效爐升溫時(shí)間不穩(wěn)定，保溫時(shí)存在溫度沖高現(xiàn)象，使得現(xiàn)有時(shí)效爐無(wú) 法處理對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的工件。例如，無(wú)法滿足7000系列鋁合金保險(xiǎn)杠的時(shí)效處理要 求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種時(shí)效爐的溫度控制方法，以控制時(shí)效爐的升溫速率，并 解決保溫階段的溫度沖高問題。為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種時(shí)效爐的溫度控制方法，包括時(shí)效爐的加熱裝置采用復(fù)數(shù)組獨(dú)立的加熱絲，并在時(shí)效爐風(fēng)機(jī)的負(fù)壓端設(shè)置可連 通爐腔內(nèi)外的吸風(fēng)口；在升溫階段，PLC控制加熱絲的投入組數(shù)，按升溫速率逐漸減小的原則，分復(fù)數(shù)個(gè) 子階段將爐腔溫度升至?xí)r效溫度；在保溫階段，PLC根據(jù)爐腔溫度的變化，控制加熱絲的投入組數(shù)以及所述吸風(fēng)口的 開啟/關(guān)閉，將爐腔溫度保持在時(shí)效溫度。進(jìn)一步，在子升溫階段，PLC采樣爐腔溫度，與采樣時(shí)間對(duì)應(yīng)的預(yù)定溫度比較，根據(jù) 比較結(jié)果調(diào)整加熱絲的投入組數(shù)，保證按時(shí)完成子升溫階段的升溫任務(wù)。進(jìn)一步，由PLC控制自動(dòng)進(jìn)料和出料，使每次進(jìn)料和出料過程爐門開啟時(shí)間相同。在上述基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種7000系列鋁合金保險(xiǎn)杠的時(shí)效處理方法，其 處理步驟為(a) 1小時(shí)將爐腔溫度升高到第一時(shí)效溫度85 110°C ；(b)保持8小時(shí)；(c)0. 5小時(shí)將爐腔溫度升高到第二時(shí)效溫度130 160°C ；(d)再保持8小時(shí)；在步驟(a)和(c)，PLC控制加熱絲的投入組數(shù)，按升溫速率逐漸減小的原則，分復(fù)數(shù)個(gè)子階段將爐腔溫度分別升至對(duì)應(yīng)的時(shí)效溫度；在步驟(b)和(d)，PLC根據(jù)爐腔溫度的變化，控制加熱絲的投入組數(shù)以及爐腔吸 風(fēng)口的開啟/關(guān)閉，將爐腔溫度保持在對(duì)應(yīng)的時(shí)效溫度。本發(fā)明通過在時(shí)效爐風(fēng)機(jī)的負(fù)壓端設(shè)置可連通爐腔內(nèi)外的吸風(fēng)口，并通過PLC控 制吸風(fēng)口的開啟/關(guān)閉，同時(shí)采用復(fù)數(shù)組獨(dú)立的加熱絲作為加熱裝置，由PLC控制加熱 絲 的投入組數(shù)，二者結(jié)合能夠有效解決保溫階段的溫度沖高問題，并能夠大大減小爐腔溫度 的波動(dòng)幅度。由于升溫階段分為復(fù)數(shù)個(gè)子升溫階段，一方面通過控制各子升溫階段的升溫速率 逐漸減小，使得接近保溫溫度時(shí)升溫速率最小，可以有效減小停止加熱后溫度沖高，另一方 面通過控制各子升溫階段的升溫時(shí)間，能夠保證升溫時(shí)間的精確度，從而能夠保證各批次 產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。本發(fā)明7000系列鋁合金保險(xiǎn)杠的時(shí)效處理方法能夠使處理后的產(chǎn)品滿足保險(xiǎn)杠 的質(zhì)量要求。


圖1為7000系列鋁合金保險(xiǎn)杠的理想時(shí)效曲線圖；圖2為采用本發(fā)明方法實(shí)際時(shí)效處理時(shí)記錄到的爐腔內(nèi)的溫度曲線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。為滿足高品質(zhì)大型工件的時(shí)效處理要求，本發(fā)明提供了一種時(shí)效爐的溫度控制方 法，包括時(shí)效爐的加熱裝置采用復(fù)數(shù)組獨(dú)立的加熱絲，并在時(shí)效爐風(fēng)機(jī)的負(fù)壓端設(shè)置可連 通爐腔內(nèi)外的吸風(fēng)口 ；在升溫階段，PLC控制加熱絲的投入組數(shù)，按升溫速率逐漸減小的原 貝1J，分復(fù)數(shù)個(gè)子階段將爐腔溫度升至?xí)r效溫度；在保溫階段，PLC根據(jù)爐腔溫度的變化，控 制加熱絲的投入組數(shù)以及所述吸風(fēng)口的開啟/關(guān)閉，將爐腔溫度保持在時(shí)效溫度。加熱絲的組數(shù)通常可以設(shè)置為4 10組，以滿足對(duì)升溫速率的控制。例如，本發(fā) 明實(shí)驗(yàn)中采用的時(shí)效爐為480KW，其加熱裝置采用六組加熱絲，每組加熱絲的功率為80KW。在子升溫階段，PLC采樣爐腔溫度，與采樣時(shí)間對(duì)應(yīng)的預(yù)定溫度比較，根據(jù)比較結(jié) 果調(diào)整加熱絲的投入組數(shù)，保證按時(shí)完成子升溫階段的升溫任務(wù)。通過這種分段控制方法， 可以有效地控制升溫階段的時(shí)間，保證各批次產(chǎn)品的一致性。由PLC控制自動(dòng)進(jìn)料和出料，使每次進(jìn)料和出料過程爐門開啟時(shí)間相同，同時(shí)使 產(chǎn)品在爐內(nèi)停留時(shí)間相同，從而進(jìn)一步保證了各批次產(chǎn)品的一致性。參照?qǐng)D1，本發(fā)明7000系列鋁合金保險(xiǎn)杠時(shí)效處理方法，分為四個(gè)階段(a) 1小時(shí)將爐腔溫度升高到第一時(shí)效溫度，所述第一時(shí)效溫度為85 110°C ；(b)保持8小時(shí)；(c)0. 5小時(shí)將爐腔溫度升高到第二時(shí)效溫度，所述第二時(shí)效溫度為130 160°C;(d)再保持8小時(shí)；在步驟(a)和(c)，PLC控制加熱絲的投入組數(shù)，按升溫速率逐漸減小的原則，分復(fù) 數(shù)個(gè)子階段將爐腔溫度分別升至所述第一時(shí)效溫度和第二時(shí)效溫度；
在步驟(b)和(d)，PLC根據(jù)爐腔溫度的變化，控制加熱絲的投入組數(shù)以及爐腔吸 風(fēng)口的狀態(tài)，將爐腔溫度保持在對(duì)應(yīng)的時(shí)效溫度。一種較好的方案中，所述第一時(shí)效溫度為90°C，所述第二時(shí)效溫度為137°C，將步 驟(a)分為小于60°C、60 80°C、80 90°C三個(gè)子升溫階段，爐腔溫度小于60°C的子升溫 階段投入四組80KW加熱絲，從60°C到80°C的子升溫階段投入三組80KW加熱絲，從80°C到 90 0C的子升溫階段投入一組80KW加熱絲。步驟(c)分為90 130°C、130 137°C兩個(gè)子升溫階段，從90°C到130°C的子升 溫階段投入四組80KW加熱絲，從130°C到137°C的子升溫階段投入三組80KW加熱絲。 通過控制各子升溫階段投入的加熱絲的組數(shù)，可以控制各子升溫階段的升溫速 率，采用這種方式，一方面可以保證快速升溫，另一方面可以使得接近保溫溫度時(shí)升溫速率 最小，減少進(jìn)入保溫階段時(shí)產(chǎn)生溫度沖高的因素。在子升溫階段，PLC采樣爐腔溫度，與采樣時(shí)間對(duì)應(yīng)的預(yù)定溫度比較，根據(jù)比較結(jié) 果調(diào)整加熱絲的投入組數(shù)，即當(dāng)采樣溫度低于預(yù)定溫度時(shí)增加加熱絲的投入組數(shù)，當(dāng)采樣 溫度高于預(yù)定溫度時(shí)減少加熱絲的投入組數(shù)，保證能按時(shí)完成子升溫階段的升溫任務(wù)。在步驟(b)和(d)，采用以下方法控制爐腔溫度當(dāng)爐腔溫度高于對(duì)應(yīng)時(shí)效溫度 0. 2°C時(shí)，停止加熱，當(dāng)爐腔溫度下降到高于對(duì)應(yīng)時(shí)效溫度0. 1°C時(shí)開始加熱，當(dāng)爐腔溫度高 于對(duì)應(yīng)時(shí)效溫度3. 0°C時(shí)打開吸風(fēng)口，當(dāng)爐腔溫度下降到高于對(duì)應(yīng)時(shí)效溫度2. 5°C時(shí)關(guān)閉 吸風(fēng)口。本時(shí)效處理方法中，由PLC控制自動(dòng)進(jìn)料和出料，使每次進(jìn)料和出料過程爐門開 啟時(shí)間相同，同時(shí)使產(chǎn)品在爐內(nèi)停留時(shí)間相同，從而可以進(jìn)一步保證各批次產(chǎn)品的一致性。 所述吸風(fēng)口設(shè)置在時(shí)效爐風(fēng)機(jī)的負(fù)壓端，由PLC控制開啟/關(guān)閉。溫度的采樣和控制精度 為0. 1°C。圖2所示為采用本方法對(duì)7000系列鋁合金保險(xiǎn)杠時(shí)效處理記錄到的爐腔內(nèi)多個(gè) 測(cè)試點(diǎn)的溫度曲線，經(jīng)檢測(cè)時(shí)效后的產(chǎn)品完全合格。本時(shí)效處理方法有效解決了保溫階段溫度沖高、以及溫度波動(dòng)較大的問題，解決 了季節(jié)、環(huán)境、裝載量、開關(guān)爐門等因素導(dǎo)致升溫時(shí)間不一致的問題，能夠處理品質(zhì)要求較 高的大型產(chǎn)品。同時(shí)整個(gè)時(shí)效過程由PLC控制自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)化程度高。
權(quán)利要求
一種時(shí)效爐的溫度控制方法，包括時(shí)效爐的加熱裝置采用復(fù)數(shù)組獨(dú)立的加熱絲，并在時(shí)效爐風(fēng)機(jī)的負(fù)壓端設(shè)置可連通爐腔內(nèi)外的吸風(fēng)口；在升溫階段，PLC控制加熱絲的投入組數(shù)，按升溫速率逐漸減小的原則，分復(fù)數(shù)個(gè)子階段將爐腔溫度升至?xí)r效溫度；在保溫階段，PLC根據(jù)爐腔溫度的變化，控制加熱絲的投入組數(shù)以及所述吸風(fēng)口的開啟/關(guān)閉，將爐腔溫度保持在時(shí)效溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度控制方法，其特征在于在子升溫階段，PLC采樣爐腔溫 度，與采樣時(shí)間對(duì)應(yīng)的預(yù)定溫度比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整加熱絲的投入組數(shù)，保證按時(shí)完成 子升溫階段的升溫任務(wù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度控制方法，其特征在于由PLC控制自動(dòng)進(jìn)料和出料，使 每次進(jìn)料和出料過程爐門開啟時(shí)間相同。
4.一種7000系列鋁合金保險(xiǎn)杠的時(shí)效處理方法，其特征在于，處理步驟為(a)1小時(shí)將爐腔溫度升高到第一時(shí)效溫度85 110°C ；(b)保持8小時(shí)；(c)0.5小時(shí)將爐腔溫度升高到第二時(shí)效溫度130 160°C ；(d)再保持8小時(shí)；在步驟(a)和(c)，PLC控制加熱絲的投入組數(shù)，按升溫速率逐漸減小的原則，分復(fù)數(shù)個(gè) 子階段將爐腔溫度分別升至對(duì)應(yīng)的時(shí)效溫度；在步驟(b)和(d)，PLC根據(jù)爐腔溫度的變化，控制加熱絲的投入組數(shù)以及爐腔吸風(fēng)口 的開啟/關(guān)閉，將爐腔溫度保持在對(duì)應(yīng)的時(shí)效溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的時(shí)效處理方法，其特征在于所述第一時(shí)效溫度為90°C，所述 第二時(shí)效溫度為137°C，步驟(a)分為小于60°C、60 80°C、80 90°C三個(gè)子升溫階段，對(duì)應(yīng)投入四組80KW加 熱絲、三組80KW加熱絲、一組80KW加熱絲；步驟(c)分為90 130°C、130 137°C兩個(gè)子升溫階段，對(duì)應(yīng)投入四組80KW加熱絲、 三組80KW加熱絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的時(shí)效處理方法，其特征在于在子升溫階段，PLC采樣爐腔溫 度，與采樣時(shí)間對(duì)應(yīng)的預(yù)定溫度比較，根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整加熱絲的投入組數(shù)，保證按時(shí)完成 子升溫階段的升溫任務(wù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的時(shí)效處理方法，其特征在于由PLC控制自動(dòng)進(jìn)料和出料，使 每次進(jìn)料和出料過程爐門開啟時(shí)間相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的時(shí)效處理方法，其特征在于在步驟(b)和⑷，當(dāng)爐腔溫度 高于對(duì)應(yīng)時(shí)效溫度0. 2°C時(shí)，停止加熱，當(dāng)爐腔溫度下降到高于對(duì)應(yīng)時(shí)效溫度0. 1°C時(shí)開始 加熱，當(dāng)爐腔溫度高于對(duì)應(yīng)時(shí)效溫度3. 0°C時(shí)打開吸風(fēng)口，當(dāng)爐腔溫度下降到高于對(duì)應(yīng)時(shí)效 溫度2. 5 °C時(shí)關(guān)閉吸風(fēng)口。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的時(shí)效處理方法，其特征在于所述吸風(fēng)口設(shè)置在時(shí)效爐風(fēng)機(jī) 的負(fù)壓端，由PLC控制開啟/關(guān)閉。
全文摘要
本發(fā)明涉及7000系列鋁合金保險(xiǎn)杠時(shí)效處理方法及溫度控制方法，時(shí)效處理步驟包括(a)1小時(shí)將爐腔溫度升高到第一時(shí)效溫度；(b)保持8小時(shí)；(c)0.5小時(shí)將爐腔溫度升高到第二時(shí)效溫度；(d)再保持8小時(shí)；在步驟(a)和(c)，PLC控制加熱絲的投入組數(shù)，按升溫速率逐漸減小的原則，分復(fù)數(shù)個(gè)子階段將爐腔溫度分別升至對(duì)應(yīng)的時(shí)效溫度；在步驟(b)和(d)，PLC根據(jù)爐腔溫度的變化，控制加熱絲的投入組數(shù)以及爐腔吸風(fēng)口的狀態(tài)，將爐腔溫度保持在對(duì)應(yīng)的時(shí)效溫度。本方法能夠有效解決保溫階段的溫度沖高問題，能夠大大減小爐腔溫度的波動(dòng)幅度，能夠保證各批次產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
文檔編號(hào)C22F1/04GK101948989SQ201010507159
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者祝和平, 陸健林 申請(qǐng)人:深圳市華加日西林實(shí)業(yè)有限公司