T4 铝合金固溶炉的核心作用是为铝合金 T4 处理(固溶处理 + 自然时效)中的固溶环节提供精准环境,其工作原理围绕 “溶质原子充分溶解并均匀分布” 展开,主要包含加热与保温两大关键阶段。
在加热阶段,炉内加热系统通过电阻丝、硅碳棒等加热元件释放热量,热量以辐射和对流结合的方式传递给炉内的铝合金工件。随着温度升高,铝合金内部的强化相(如 Mg₂Si 等)开始溶解,原本以化合物形式存在的溶质原子(镁、硅等)逐渐融入铝基体中。这一阶段需严格控制升温速率,通常以 5-10℃/min 的速度将炉温升至该铝合金对应的固溶温度(不同牌号铝合金固溶温度不同,如 6061 铝合金一般在 530-540℃),避免因升温过快导致工件内部产生热应力,引发变形或开裂。
当炉温达到设定的固溶温度后,进入保温阶段。此时温度控制系统会将炉温波动控制在 ±2℃以内,确保铝合金在恒定高温下保持足够时间(通常为 1-4 小时,具体根据工件厚度和牌号调整)。在保温过程中,溶质原子持续扩散并均匀分布在铝基体中,形成过饱和固溶体 —— 这是后续自然时效能产生强化效果的基础。若保温时间不足,强化相未完全溶解,会导致时效后强度不足;若保温过久,可能引发晶粒粗大,反而降低材料性能。