[发明专利]一种恒温高速挤压液氮冷却装置及冷却工艺

权利要求书

1.一种恒温高速挤压液氮冷却装置，其特征在于，在挤压模具的专用模垫(1)上根据型材形状和变形量开设有冷却通道(8)和高压水通道(9)，其中：

所述冷却通道(8)通过液氮管路连接液氮供给装置，所述高压水通道(9)与所述冷却通道(8)相邻设置；

在挤压模具的出料口设有红外线测温装置，所述液氮管路上连接液氮控制阀，所述液氮控制阀与所述红外线测温装置连接；

控制液氮与高压水通入量的质量比为1.5～3.0:1；

所述冷却通道(8)包括环绕型材设置的第一冷却通道(81)和第二冷却通道(82)，所述第一冷却通道(81)设置于所述第二冷却通道(82)的外围，且与所述第二冷却通道(82)同轴；

在所述第一冷却通道(81)和第二冷却通道(82)之间连通有多个支管道(83)，在所述第二冷却通道(82)内侧设置有多个液氮喷嘴(84)；

所述第一冷却通道(81)通过侧孔(85)连通液氮管路，液氮从液氮管路进入第一冷却通道(81)，经过支管道(83)进入第二冷却通道(82)，再通过液氮喷嘴(84)喷射在挤压模具(2)的表面，所述第二冷却通道(82)的沟槽尺寸小于所述第一冷却通道(81)的沟槽尺寸，所述液氮喷嘴(84)的沟槽尺寸小于所述第二冷却通道(82)的沟槽尺寸；

所述第一冷却通道(81)的沟槽尺寸为宽10mm、深8mm，所述第二冷却通道(82)的沟槽尺寸为宽8mm、深6mm，所述液氮喷嘴(84)的沟槽尺寸为宽3mm、深3mm，所述支管道(83)的沟槽尺寸与所述第二冷却通道(82)相同；

水汽喷嘴(91)略向液氮喷嘴(84)倾斜，以使高压水的喷射位置与液氮的喷射位置相邻或相近；

所述液氮管路上设有保温隔热层；

采用所述恒温高速挤压液氮冷却装置的冷却工艺，包括以下步骤：

(1)在进入挤压机前使用预热炉对铝棒梯度预热，使铝棒纵向温度呈梯度递减，前后两端的递减范围为440-520℃；

(2)预热后的铝棒进入挤压机挤压，挤压过程中控制温度进行恒温挤压；

(3)液氮通过冷却通道上的液氮喷嘴喷射在挤压模具的表面，高压水通过高压水通道上的水汽喷嘴喷射在挤压模具的表面，控制液氮与高压水通入量的质量比为1.5～3.0:1；

(4)红外线测温装置实时检测出料口的铝棒温度，控制挤压出料温度为530-560℃。