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(一)、以生产异型材为主，兼顾管棒板材的在线淬火系统
往往常见的合金都会在该种机型上生产，所以我们选择风冷、风雾混合、高压喷水三种功能组合一起。风冷、雾冷、高压喷水的长度和数量以及风机和水泵的大小，要根据不同挤压机的大小和生产产品特性来配置，但一定要提供足够大的冷却范围。也就是说风机的风量和风压要足够大，水泵的流量和压力要足够大，风口和喷头的数量及长度也要足够，否则就会造成淬火强度不够或淬火不充分。
淬火系统分上下两部分，下部淬火槽固定，上部风箱和水罩可升降。当挤第一根棒时，上部风箱和水罩先升起来，让型材通过后上部风箱和水罩再降下来，系统开始工作。
风冷系统分两级调节，变频器和压力传感器组成一级调节，调节风机的总风量;调节阀调节各支路风门来控制支路风量，实现二级调节。为了解决截面周向冷却的均匀性，以挤压机中心线为中心，围绕中心线平行分布若干路风口(如图1所示)，具体多少路要根据具体生产线所生产的型材截面宽度来确定。每一路风口都可单独调节风量，以满足不同合金和壁厚所需要的冷却速度，确保截面上各个位置淬火均匀。
图 1
根据挤压机吨位不同，围绕挤压中心线选择若干列喷雾头，顶部、底部和左右两侧分别布置，能够任意启闭、切换每一列喷雾头。根据不同合金、不同型材截面来选择哪一路喷雾，选择哪一路风量的大小进行组合，以达到最佳的淬火效果。
水冷系统由变频器和压力传感器组成一级控制系统，调节水泵的总水量水压，并具有稳压功能。由调节阀和各支路组成二级调节。根据挤压机吨位不同，围绕挤压中心线选择若干列喷淋头，顶部、底部和左右两侧分别布置。能够任意启闭、切换每一列喷淋头，并可随时调整每一列喷淋的出水量。在面向挤压机方向，可对上、下方向或左、右方向的喷淋管的供水量进行差异调 整。铝型材截面的各个位置在挤出后都获得了相同的冷却速度，有效控制了淬火过程可能出现的弯曲变形。 (如图2所示)
图 2
挤压换棒过程，全部立刻停止或全部继续保持冷却喷淋都不是理想的方法，这样会造成型材纵向的机械性能（词条“机械性能”由行业大百科提供）不一致和弯曲变形。每一路喷管的纵向分为两段，并用气动阀控制顺序启闭。换棒停止挤出时，从冷床往挤压机方向按次序关闭这两段喷管;换棒后开始挤出时，从挤压机出料方向按次序开启这两段喷管。(如图3所示)
图 3
为了方便操作，上部风箱和水罩是可以独立升降。当挤第一根铸锭（词条“铸锭”由行业大百科提供）和挤完最后一根铸锭时，上部风箱和水罩升起，方便型材通过淬火装置。当第一根型材前端通过淬火区后，如果是风冷的，就将上部风箱降下来，如果是水冷的，就将上部风箱和水罩一起降下来，利用上水罩和下水箱的闭合防止水珠往外飞溅。同时可根据型材的高度变化进行上部风箱高度的调整，来调节上部风口和喷头与型材顶部之间的距离，减少风压或水压的损失。(如图4所示)
图 4
为了方便操作人员的控制，在线淬火装置所有的动作和工艺参数均可通过人机对话来进行控制，友好的操作界面非常适合国内工人使用。为了提高调节的效率，减少因调节过程不当所产生的废品，控制系统特别设计了自动记忆功能。每次生产的型材，当认为淬火的工艺参数比较合理时，可启用记忆功能将该组参数记忆下来，下次再生产该型材时，只要录入该型材的型号代码，系统会自动调用上次记忆下 来的参数进行生产。(如图5所示)
图 5
为方便调试、监控和维护，控制系为方便调试、监控和维护，控制系统设有远程监控接口。有需要时，可通过网络对系统进行远程调试、监控和维护 。
以上方案在广东豪美铝业的4000t、广东华昌5000t、广东亚铝的6000t和广东伟业的7000t等挤压机所配置的在线淬火装置上得到充分的验证，完全可以满足生产工艺的要求。型材经过在线淬火和人工时效和，完全满足力学性能的要求，而尺寸精度也得到充分的保证(如图6、7所示)。
图 6
图 7
为了解决型材宽高比变化过大，引起上下左右风口或喷头与型材表面之间距离变化过大，我们将上部的风口和喷头与左右的侧风口和侧喷头设计成分离的，并且相互间可以移动(如图8所示)。这样就可以根据型材的宽高比来调节风口或喷头与型材表面之间的距离，确保上下左右各路风口和喷头与型材各表面保持合适的距离和位置，提高冷却的精准度和减少能耗的损失。
图 8
(二)以生产管棒材为主，兼顾异型材的在线淬火系统
该种机型以生产管棒材为主，所以我们选择风冷、高压喷水和驻波冷却三种功能组合一起。与第一种对比，更注重驻波冷却的应用。风冷、高压喷水和第一种基本一样，而驻波冷却在前面也有描述，故不再重复。 (如图9所示)
图 9
四、一种针对2系、7系合金的在线淬火系统
因为2系、7系合金的淬火敏感性非常强，挤压速度慢，固溶温度与挤出温度的差异，以及淬火的转移时间要求短，所以一直以来无法进行在线淬火处理。但离线淬火又存在以下不足：
1、二次加热造成能耗高;
2、二次加热引起粗晶环加剧;
3、淬火速度不可控制，型材弯曲变形严重;
4、效率低下。
为此，我们设计了一套针对2系、7系合金的在线淬火系统，原理如下：
1、从挤压机口开始设计一段20至30米长度的出料台，但该段出料台同时也是一台保温炉，要起到保温的作用;
2、接着是一段同等长度的加热炉，将经过保温的型材加热到固溶温度，保温时间可以根据需要进行设定;
3、满足固溶处理的型材从加热炉的右下角出口处瞬间混到加热炉低下的冷却水槽里面进行冷却;
4、冷却水槽可以采用喷淋的形式冷却，也可以采用泡浸形式冷却;
5、淬火完成后，通过升降机构将型材转移到矫直（词条“矫直”由行业大百科提供）机上进行矫直。后工序与其它合金一样。
以上方案因为没机会进行实施，所以只是一个理论方案，仅供参考。
以上是本人对在线淬火方面的浅见，如有不妥，请同行多多指正。
参考文献
(1)王祝堂，田荣璋. 铝合金及其加工手册 . 中南大学出版社(第三版)，2005.
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