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铝管冷却弯曲原因分析及解决方法


  随着铝管在建筑、电子、汽车和轨道交通等方面的应用日渐增加,铝管的形状也日趋多样化和复杂化。研究发现,在目前的冷却方式和条件下,型材正常出料后在冷床上冷却,数分钟后就会出现型材向空心部位或壁厚较厚的部位弯曲的现象,这种冷却后产生弯曲的过程,可分为以下几个阶段:
  1、型材薄壁部分温度下降快,先产生收缩力,厚壁部分或空心管部分温度下降慢,几乎没有收缩力;
  2、薄壁部分截面积较小,产生的收缩力较小,或被牵引机牵引力消除;
  3、型材离开牵引机,温度继续下降;
  4、型材厚壁部分或空心管部分截面积较大,随着温度下降逐渐产生较大收缩力,薄壁部分温度已大幅下降,不再产生收缩力或收缩力较小;
  5、型材截面上受到的收缩力大小不均,型材沿挤压方向往厚壁部分或空心管部分弯曲。
  试验结果表面,局部冷却的方式能够有效调节型材出料后的冷却平衡。其主要原因如下:
  1、普通风冷条件下,型材各部位与空气接触的换热系数均相等,但由于壁厚或形状不同,各部位的散热速度不相等,所以,厚壁部或空心管的散热速度比薄壁部慢;
  2、采用局部高压气雾冷却时,由于同时存在空气和水两种换热介质,且水的换热系数比空气大,所以能提高散热速度;
  3、高压空气将水雾化,增加了水和型材接触的表面积,同时破坏了水和高温型材接触时产生的蒸气膜,提高了换热效率;
  4、高压气雾喷嘴具有较强的方向性,气雾的夹角约为25°~30°,能够实现局部冷却而不影响型材其它部位。
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