1　前言
　　随着有色金属技术的发展，铝和铝合金以它特有的优势愈来愈广泛的用于航空工业和民用建筑、医疗、食品包装等行业。铝合金的热处理技术已发展成为热处理学科中的一个重要组成部分。
　　铝合金热处理包括：铝合金退火、时效、均匀化、固溶热处理等。随着铝合金产品的广泛应用，对铝合金热处理质量不断提出更高的要求，本文将对铝合金热处理技术的发展及关键问题进行综合分析和评述。

2　铝合金的均匀化
　　在铝板带和铝型材生产工艺中，铸锭通过热轧、挤压可获得坯料铝卷带、铝型材。在铸造过程中，虽然可以通过在铝液中添加微量晶粒细化剂(Al-Ti-B)达到细化铸锭晶粒的目的，但铸锭的结晶组织还是不均匀。这是因为铝液的凝固是从结晶器的内壁开始，垂直于冷却面的方向向铝液内部扩展，所以铸造组织具有明显的方向性；随着铝凝固层的增厚，传热系数减小，内外晶核的形成和长大的不一致导致晶粒的形状、位向和大小也随之变化；凝固时金属成分造成的偏析现象，晶粒四周和晶内锰浓度的差异扩大了再结晶温度区间，降低生核率，从而容易产生粗晶；铸造时锭内部产生不同程度的缩孔和疏松组织。
　　在热轧、挤压过程中，由于热加工变形与再结晶同时进行，形成了以等轴晶粒为主的再结晶组织，可使铸造的结晶组织不均匀状态得到不同程度的改善。为了进一步改善热轧、挤压的性能，提高热加工后产品质量和档次，许多铸锭在热加工之前均在铝合金固相线下的温度570～620℃进行均匀化处理，使MnAl6相均匀析出，减小或消除晶内偏析，以达到均匀化之目的。
2.1　轧制用坯锭、卷带的二次加热和均匀化生产线
　　(1)推进式加热/均匀化炉
　　对于具有热轧能力的大型铝加工厂的批量生产来说，用推进式加热/均匀化炉来进行二次加热和均匀化比较合适。根据工厂的实际情况可采用加料和卸料的全自动操作或半自动操作，铝锭加热电炉见图1。

图1　26t铝锭加热电炉

　　在这种炉子的操作程序中，坯锭被放置在加料辊台上，自动对齐后由翻锭机构将坯锭翻起在垫块上(也称为热靴)，沿滑轨向前推进。推进是由液压推料装置将坯锭推送过炉膛，由于这种炉子多数是连续作业，推料装置与出料装置同步进行，推料装置受出料端的温度检测信号控制。
　　该炉可以采用电加热、气体或油燃烧器进行直接加热，通过大功率轴流风机进行空气循环，确保坯锭快速、均匀的加热。温度均匀性一般要求在±(5～3)℃，如此小的温度允差使得坯锭在固相线下的高温均匀化成为可能。采用先进的智能化控温仪表或计算机对坯锭进行差温加热，缩短了均匀化的时间。
　　推进式加热炉一般由进料翻锭装置、推料装置、炉体、加热系统、空气循环系统、出料翻锭装置、换气系统、温度控制和检测中心、料垫自动返回系统组成。
　　推进式加热炉的关键技术：
　　①热靴(料托)：根据坯锭形状的不同，热靴的形式也有所不同，有分离型、组合型和整体型等。热靴的选型对坯锭在进出料、推进和加热过程中举足轻重，热靴的返回系统设计也不可忽视。
　　②温度均匀性以及进出料协调：选用恰当的循环方式和导流系统会改善温度的均匀性。如针对不同的坯锭采用立式或卧式风机装置，或在风道中适当增加导流片来保证气流在炉膛内均匀分布。如何保证坯料在达到轧制温度后适时出炉，温度检测和反馈控制是很重要的。为了准确地反映和控制出料的时间，保证进出料动作的协调，设备的结构和重要部件的设计起着关键作用。
　　(2)周期式均热炉
　　考虑到加热各种品种和规格合金铝锭的需要，周期式均热炉要比推锭炉更适合生产的要求。周期式均热炉可装卸不同品牌、不同规格的合金锭，根据合金锭不同的工艺要求，将它们加热到相应的轧制/均匀化温度。该种炉子使用灵活、适应性强、可靠性高。铝扁锭均热炉如图2所示。

图2　53t铝扁锭均热炉

　　周期式均热炉一般以炉组形式出现，采用复合装卸料车对每台炉子进行加料和转移，另外还需配备大型的翻锭机构，在实际操作时，由天车与翻锭机构配合，将铝锭转移到复合装卸料车上，然后由它向各炉子加料和卸料。炉子上配备有大风量的对流循环系统和先进的温控系统，保证铝锭在均匀化时各部位温度均匀，这种炉子一般装炉量为30～60t。
　　为了保证这种炉型铝锭加热后的均匀化效果，必须有效的控制固相线下温度、温度均匀性和均热时间。因炉体温度相对退火炉较高，所以对风机的材质提出了较高的要求。另外，对循环系统、炉门密封和防止变形、炉内支撑受力的状态等，也是我们在结构设计上重点考虑的问题。
2.2　挤压铝锭的均热生产线
　　为了进一步提高铝合金型材的内在质量，使产