铝合金热处理的发展
随着有色金属技术的发展，铝和铝合金以它特有的优势愈来愈广泛的用于航空工业和民用建筑、医疗、食品包装等行业。铝合金的热处理技术已发展成为热处理学科中的一个重要组成部分。
铝合金热处理包括：铝合金退火、时效、均匀化、固溶热处理等。随着铝合金产品的广泛应用，对铝合金热处理质量不断提出更高的要求，本文将对铝合金热处理技术的发展及关键问题进行综合分析和评述。
轧制用坯锭、卷带的二次加热和均匀化生产线
(1)推进式加热/均匀化炉
对于具有热轧能力的大型铝加工厂的批量生产来说，用推进式加热/均匀化炉来进行二次加热和均匀化比较合适。根据工厂的实际情况可采用加料和卸料的全自动操作或半自动操作。
26t铝锭加热电炉
在这种炉子的操作程序中，坯锭被放置在加料辊台上，自动对齐后由翻锭机构将坯锭翻起在垫块上(也称为热靴)，沿滑轨向前推进。推进是由液压推料装置将坯锭推送过炉膛，由于这种炉子多数是连续作业，推料装置与出料装置同步进行，推料装置受出料端的温度检测信号控制。
该炉可以采用电加热、气体或油燃烧器进行直接加热，通过大功率轴流风机进行空气循环，确保坯锭快速、均匀的加热。温度均匀性一般要求在±(5～3)℃，如此小的温度允差使得坯锭在固相线下的高温均匀化成为可能。采用先进的智能化控温仪表或计算机对坯锭进行差温加热，缩短了均匀化的时间。
推进式加热炉一般由进料翻锭装置、推料装置、炉体、加热系统、空气循环系统、出料翻锭装置、换气系统、温度控制和检测中心、料垫自动返回系统组成。
推进式加热炉的关键技术：
①热靴(料托)：根据坯锭形状的不同，热靴的形式也有所不同，有分离型、组合型和整体型等。热靴的选型对坯锭在进出料、推进和加热过程中举足轻重，热靴的返回系统设计也不可忽视。
②温度均匀性以及进出料协调：选用恰当的循环方式和导流系统会改善温度的均匀性。如针对不同的坯锭采用立式或卧式风机装置，或在风道中适当增加导流片来保证气流在炉膛内均匀分布。如何保证坯料在达到轧制温度后适时出炉，温度检测和反馈控制是很重要的。为了准确地反映和控制出料的时间，保证进出料动作的协调，设备的结构和重要部件的设计起着关键作用。
(2)周期式均热炉
考虑到加热各种品种和规格合金铝锭的需要，周期式均热炉要比推锭炉更适合生产的要求。周期式均热炉可装卸不同品牌、不同规格的合金锭，根据合金锭不同的工艺要求，将它们加热到相应的轧制/均匀化温度。该种炉子使用灵活、适应性强、可靠性高。
53t铝扁锭均热炉
周期式均热炉一般以炉组形式出现，采用复合装卸料车对每台炉子进行加料和转移，另外还需配备大型的翻锭机构，在实际操作时，由天车与翻锭机构配合，将铝锭转移到复合装卸料车上，然后由它向各炉子加料和卸料。炉子上配备有大风量的对流循环系统和先进的温控系统，保证铝锭在均匀化时各部位温度均匀，这种炉子一般装炉量为30～60t。
为了保证这种炉型铝锭加热后的均匀化效果，必须有效的控制固相线下温度、温度均匀性和均热时间。因炉体温度相对退火炉较高，所以对风机的材质提出了较高的要求。另外，对循环系统、炉门密封和防止变形、炉内支撑受力的状态等，也是我们在结构设计上重点考虑的问题。
挤压铝锭的均热生产线
为了进一步提高铝合金型材的内在质量，使产品上档次，铝锭挤压前都采用均匀化工艺(均热)。由于铝锭规格和品种的不同，分为短锭均热和长锭均热两种，短锭一般为600～700mm，采用料筐装卸；长锭为(6～8）×103mm，每排料间由料垫隔开。根据型材的要求，圆锭直径从85～400不等。铝棒均热炉如图3所示。
35t铝棒均热炉
在设备的组成上，均热生产线一般由多台均热炉、冷却室、装卸料台、复合装卸料车、电控系统组成，采用电加热或火焰加热。在结构上和操作上虽然与前面所述周期式均匀化炉有很多类似之处，但为了保证圆铝锭的各项热处理参数，同时也是为了达到某种热处理形式所要求的效果，在设备的设计上还需要注意以下方面：
①热处理能力
如何合理的利用空间，最大限度的发挥炉子的热处理能力，这是炉子优化设计的主要内容。通常用于挤压型材铝锭的品种规格比较多，直径从85～400不等，一般来说，对于同一种均热炉，铝锭的直径愈大，长度愈长，装炉量愈大，生产能力也就愈大。为了合理安排产量，首先我们要了解产品的生产大纲和规格，既要考虑炉子的生产率，又要考虑炉子的使用率，同时兼顾炉子的规模、造价和成本。在一种炉型上兼顾处理长棒料和短棒料两种料时，合理安排装炉量更显得尤为重要。
②均匀化时间
这是工艺问题也是生产能力问题。均匀化时间根据铝合金牌号而定，一般为4～6h(不含升温时间)。小于这个时间，会造成产品晶粒不均匀，型材的性能出现质量问题，影响成材率。大于这个时间，会造成二次晶粒长大和生产能力降低等问题。
③冷却
铝锭均热后冷却有两个目的：第一是快速降温，提高炉组的生产率；第二是改善铝锭的挤压性能。由于铝锭的挤压性能受冷却速率影响甚大，因此要根据铝锭的品种、长短配备不同类型的冷却设备，以满足各种铝锭均匀化的需要，冷却通常分为水冷、气冷和水气混合冷却。在冷却过程中，既要保证铝锭快速、均匀的冷却，又要减少铝锭的变形。冷却速率的控制很重要，可以采用喷射冷却反馈技术，通过流量、压力和温度的反馈控制达到上述目的。
④复合装卸料车的转移与自动对位
铝锭均热生产线一般配备多台炉组和冷却室、装料台等，复合装卸料车可实现炉料在炉子、冷却室和装料台之间的相互转移。为了实现生产线的全自动化操作，要求复合装卸料车具有自动准确的寻址功能(自动对位)、防惯性功能和与炉子的连接功能。根据工艺要求，复合装卸料车可分为二维、三维和可逆复合装卸料车等几种类型，特点是炉外停放，减少炉子的能耗、一机多用、异地操作、简单方便、运行平稳精确。
