一、固溶工序加热速度控制（升温阶段）

1. 控制目标

• 避免工件内外温差过大产生热应力变形、开裂；

• 厚大件、复杂型腔、焊接件、薄壁异形件严禁快速直冲高温；

• 保证整炉工件温度均匀，固溶充分。

2. 常用控温手段

1. 分段阶梯升温

• 低温预热段：150～250℃保温，消除工件表面水分、切削液、油污，防止爆燃、局部过热；

• 中温过渡段：350～420℃保温，缩小工件芯表温差；

• 最后升至固溶温度（460～540℃）保温。 升温速率常规控制：30～80℃/h；厚壁铸件 / 大锻件≤40℃/h；薄壁小件可 60～100℃/h。

2. 炉体硬件调控

• 热风循环炉：调节风机变频，减小炉内气流冲击，均匀辐射换热；

• 分区控温炉：多区独立 PID 温控，消除炉头、炉尾温差，防止局部升温过快；

• 装炉规范：工件留间隙、不堆叠，保证热风穿透，避免内层升温滞后。

3. 温控仪表闭环控制 使用带斜率升温功能的温控仪，设定每小时允许最大升温斜率，超过设定值自动减小加热功率，强制放缓升温。

3. 禁忌

直接从室温快速冲到 500℃左右固溶高温，厚件内外温差大极易扭曲、裂纹。

二、固溶后淬火冷却速度控制（最关键，决定强度）

核心原理

冷却速度必须足够快，抑制溶质原子提前析出，保留过饱和固溶体；但冷却过快热应力大，工件易变形。需在淬透性和变形量之间平衡。

1. 冷却速度分级标准

• 高强化铝合金（7075、2A12、2024）：要求极快冷却，冷却速率≥150℃/s；

• 6 系铝镁硅合金（6061、6063、6082）：中等冷却，≥30～80℃/s 即可；

• 大型厚壁铸件：不宜极速水冷，易开裂，采用梯度缓冷。

2. 冷却速度控制方式

（1）水冷淬火（主流）

1. 水温调节控速

• 极速冷却：常温清水 20～30℃，冷却较快，适合薄板、小件；

• 减缓冷却：温水 50～80℃，降低水冷冲击，减少薄壁件、精密件变形；

• 超厚件：80～95℃近沸水，大幅降低热应力，防止开裂，缺点是冷却速率下降，强度略低。

2. 水流与搅拌控制

• 淬火槽加装大功率搅拌泵、侧喷高压水，提升工件表面换热速度；

• 精密易变形件关闭高压喷淋，采用静浸式缓冷。

3. 转移时间硬性管控 工件出炉到浸入水中时间：≤10 秒，转移越短，冷却起点温度越高，冷却效果越好；转运轨道提速、缩短炉体与淬火槽距离。

（2）介质更换调节冷却速率

• 清水：冷却较快；

• 高分子淬火剂（PAG 水剂）：配比浓度越高，冷却速度越慢，适合易变形精密铝锻件，兼顾强度与形变控制；

• 油冷：冷却较慢，仅用于低强度铝合金、防止开裂，一般不用于高强度结构铝。

（3）喷雾分级冷却（大型板材专用）

分段喷淋：先低压雾冷预冷，再高压水冷，梯度降温，避免瞬间大温差变形。

三、时效工序加热速度控制

时效温度低（120～180℃），温差应力小，管控宽松：

1. 常规小件：直接全速升温，速率 80～120℃/h 无风险；

2. 精密精加工成品、薄壁件：采用 100℃预热保温后再升时效温度，防止微量尺寸变形；

3. 同样依靠热风循环 + PID 斜率控温，炉温波动控制在 ±3℃以内，保证时效析出均匀。

四、实操工艺管控要点总结

1. 升温控制逻辑 厚大件 / 复杂件：阶梯慢升温；薄壁简单件：可快速升温；全程温控仪限制升温斜率。

2. 淬火冷却逻辑 高强度铝：低温清水 + 强搅拌，严控出炉转移时间； 精密易变形铝：温水 / 高分子淬火剂，降低冷却速率减小变形； 厚大铸件：高温水浴缓冷，规避开裂风险。

3. 常见缺陷对应调整方案

• 时效强度不足：淬火冷却太慢、出炉转移超时，加大水流、降低水温、缩短转运时间；

• 工件淬火变形大：提高淬火水温、使用 PAG 淬火剂、取消高压喷淋；

• 工件升温开裂：降低升温速率，增加中温阶梯保温段。