铝合金中厚板——连续固溶热处理(新型层叠)辊底式热处理炉生产线装备及工艺技术简介- 大数跨境

铝合金中厚板——连续固溶热处理(新型层叠)辊底式热处理炉生产线装备及工艺技术简介

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2026-10-30

铝合金中厚板连续固溶热处理（新型层叠）辊底式热处理生产线将取代目前国内加热炉+水淬火的传统装备和生产工艺，中厚板连续辊底式热处理生产线，它具有高效、变形小、节能、均匀、性能一致、晶粒度小等优点。随着产品应用要求起来越高，这是铝加工行业发展必然趋势

铝合金中厚板——连续固溶热处理

(新型层叠)辊底式热处理炉生产线装备及工艺技术简介

一、引言

铝合金中厚板（尤其是2系、7系等可热处理强化合金）是航空航天大飞机机身蒙皮、机翼壁板、船舶甲板、轨道车辆及汽车轻量化部件的关键基础材料，其最终性能高度依赖于固溶—淬火热处理环节。长期以来，航空级铝合金中厚板的辊底式连续固溶热处理装备被奥地利奥托容克（Otto Junker）、德国艾伯纳（EBNER）等国外公司垄断，装备技术含量高、研发难度大，是制约我国高端铝材自主生产的核心"卡脖子"环节之一。

苏州中门子工业炉科技有限公司20多年深耕各种连续热处理工艺装备技术，特别在（高温合金、铜合金、铝合金...等）多材料热处理工艺及装备领域，积累了丰富的经验。在此基础上，描准铝合金中厚板热处理装备国产化替代的重大瓶颈，首创开发了铝合金中厚板（新型层叠）辊底式连续固溶热处理炉生产线，实现了装备与工艺的一体化自主创新。

二、铝合金中厚板固溶热处理的工艺要求

固溶淬火的本质是"加热&锁住"：先将铝板均匀加热至500℃以上（如7系合金约470℃、6系合金约540℃），使强化相充分溶入铝基体，再以极快的冷却速度将板材淬火至200℃以下，把过饱和固溶体"钉"在原地，为后续时效强化创造条件，其热处理工艺上对装备具有苛刻要求：

1. 炉温均匀性高：控温精度≤±1℃、板面温差≤±3℃，部分品种要求≤±2℃，需满足AMS2750一级热处理炉要求；

2. 淬火转移时间短：从炉门开启至板材进入淬火介质的时间须控制在15s以内（高敏感合金甚至要求7s以内），防止强化相提前析出；

3. 冷却均匀、变形小：采用对上下板面连续喷射冷却水淬火方法，实现“硬淬火、软淬火、冷却”分级淬火工艺，各区域分布自主创新均压喷嘴箱及喷嘴，流量、压力自动控制系统，对各区域冷却水流量密度及压力，实现自动柔性控制、分级淬火，可适应不同厚度及合金成份的中厚板连续淬火工艺需求，具有冷却均匀、变形小等优点。

4. 加热-淬火-干燥全线连续、自动化运行，保证批量产品性能一致性，在：转移时间、变形量控制、性能一致性、环保...等各关键工艺环节，升级替代传统非连续式盐浴淬火方式，是当前航空级中厚板规模生产的关键工艺装备解决方案。

三、"新型层叠"装料技术创新

相较当前业内同等“功能、产效”的进口连续（单层）辊底炉，（新型层叠）辊底式连续固溶热处理炉，具有：

1. 热处理炉创新采用：耐热钢丝刷辊偶合多层自动升降料蓝，一次叠装多层铝板模式：

1.1. 炉内有效装料量=有效加热长*叠装层数，具有极高的装炉效率，

1.2. 炉内热风在多层叠装铝板的工艺空隙中高速喷流循环，具有极高的热效率，

1.3. 耐热钢丝刷辊实现快速进料、及快速出料连续淬火，刷辊特有的高磨擦系数特点，可有效防止铝板在传送过程中的打滑擦伤。

2. 炉子占地长度更小。

3. 炉体外壳散热面积不到同等“功能、产效”单层）辊底炉80%，（无效）热损可降低20%以上。

4. 炉内采用高温热风气流”变向循环”控制技术，可极大地减小单向热风循环模式板材迎风侧与背风侧的升温速度差，保证板面温度均匀。

5. 淬火室连续分布“硬淬火、软淬火、冷却...”多个功能区：

5.1. 对连续通过高温铝合金板上下板面连续喷射冷却水，实现分级淬火工艺;

5.2. 新型均压喷嘴箱，使分布在每个喷嘴箱上的喷嘴喷出的冷却水的“流量、压力”均匀一致。

5.3. 每个工艺区域喷嘴箱的冷却水“流量、压力”由独立的循环泵、及阀组自动控制，对不同工艺区域的冷却水”流量密度、及压力”自动柔性控制、分级淬火，适应不同厚度及合金成份的中厚板连续淬火工艺需求。有效控制淬火变形。

5.4. 有效淬硬层深度可达≥150mm，

5.5. 典型：15mm厚、1.6米宽、10米长：板面宽向翘曲度≤8mm，板面全长翘曲度≤30mm，更大厚度，板面平整度更优。

6. 全线：”加热、淬火、干燥”连续自动化作业、防载头、防跑偏、防擦伤...措施，为后道次“冷矫直、拉伸、时效...”工序，提供

7. 自动化智能控制系统：采用"PLC+工控机、HML"二级控制架构，对产线”装料、加热、保温、连续淬火、干燥、卸料...”实现全过程自动化、智能化控制、及人机交互，包括：

7.1. 响应：AMS2750H、CQI-9...等国际、国家热工标准

7.2. 一键自动启炉、停炉程序

7.3. 海量工艺库，一键智能设置

7.4. 全过程物料跟踪；

7.5. 全过程PI控制点在线工况人机交换指示，

7.6. 异常：人机交互指示、在线记录，自动安全联锁、排障智能指导

7.7. 温度、速度、流量、压力...等各种重要工艺参数以（连续曲线、报表...)等形式在线记录，历史查询；

7.8. 全过程在线及历史累计能源智能管理；

7.9. 互联”前、后”道工序物料（材质、组织、性能...）等工艺信息，迭代优化工艺库参数，是实二级智能化控制终极目标。

四、生产线总体构成与主要技术指标

生产线由上料辊台（含真空吸盘吊具、对中装置）、入炉辊道、层叠式加热炉、快速转移辊道、淬火及后冷却段、干燥装置、出炉辊道及二级自动化控制系统组成。

项目	指标
适用合金	2系、6系、7系可热处理强化铝合金
加热方式	电加热或燃气间接加热，可按需配置
额定加热温度	450~580℃
SAT精度	≤±1℃
TUS均匀性	≤±3℃
淬火方式	(硬淬火、软淬火、冷却...)上下板面不同工艺区域冷却水流量密度、压力柔性闭环自动控、连续分级淬火
淬火转移时间	≤15s（高敏合金可达7s级）
有效淬硬层深度	（6系）≈150mm
板面宽向翘曲度	典型（15mm厚、1.6米宽、10米长)板：≤8mm，更厚板材，变形更小
板面长向翘曲度	典型（15mm厚、1.6米宽、10米长)板：≤30mm，更厚板材，变形更小

五、工艺技术开发路径

❖ 20余年热处理炉研发、制造及实际运用，多材料工艺数据累积迭代→

❖ (热风循环加热、连续分级淬火...等)关键工艺环节大模型工艺仿真优化→

❖ 2018年首台样机工程化设计→

❖ 2019年首台样机实际工程运用验证→

❖ 2024年第二台迭代优化服役验证→

❖ 2026年完成第三代迭代优化、及系列化工程设计→

❖ 已授权发明专利1项、实用新型专利1项，多项发明及实新专利正在待审中，亟待应用推广→

❖ 2027年互联AI立项规划中；

❖ ......

六、应用价值与行业意义

1. 完全自主知识产权：全面对标当前引进国外航空级铝合金中厚板辊底式固溶热处理装备技术及各项关键性能，打破垄断，实现核心装备国产化，为高端高精铝材规模生产提供热工解决方案；

2. 创新设计，更低设备投资、更高热效...实现节能降本：为生产企业提供更高竟争力保障；

3. 互联AI...迭代创新，实现全面弯道超车；

4. 引用推广，形成：带材、型材...等多系列装备体系，为：航空航天、汽车、轨道交通、船舶等领域高端铝材热工工艺提供自主技术装备保障。

七、结语

苏州中门子以二十余年辊底式连续热处理装备的工程积淀为基础，首创铝合金中厚板（新型层叠）辊底式连续固溶热处理炉生产线，在层叠装料、高效均均热风循环加热、连续多级高均匀柔性固溶热处理工艺、及自动化、智能控制技术等方面实现了系统性创新。该装备及工艺技术的成功开发，是国产高端热处理装备从"跟跑"到"并跑"、最终实现"弯道超车"目感觉的又一标志性成果，为我国高端铝合金材料产业链实现自主可控具有重要意义。

地址：苏州市苏州工业园区唯新路59号

苏州中门子炉业科技有限公司

联系方式：蒋先生13506218983

注：文中工艺参数综合行业公开技术资料与典型工程指标整理，具体项目参数以实际工程设计与验证数据为准

【声明】内容源于网络

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