[發(fā)明專利]適用于不同曲率軸件、管件及焊接結(jié)構(gòu)的柔性加熱裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010576057.1
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111910049A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江鵬;孫帆;楊镠育;王鐵軍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: C21D1/00
• 分類號: C21D1/00;C21D1/34;C21D9/08;C21D9/28;C21D1/40;H05B3/44;H05B3/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發(fā)明公開了一種適用于不同曲率軸件、管件及焊接結(jié)構(gòu)的柔性加熱裝置，包括至少一個加熱模塊，單個加熱模塊包括石英材質(zhì)主體，該石英材質(zhì)主體內(nèi)開設(shè)有平行設(shè)置的水冷槽和加熱槽，水冷槽的兩端分別開設(shè)有水冷槽入水口和水冷槽出水口，并通過石英材質(zhì)主體的一個側(cè)面引出，加熱槽內(nèi)鑲嵌有石英燈加熱器，且石英燈加熱器的兩端通過陶瓷絕緣保護(hù)頭與石英材質(zhì)主體固定在一起，石英燈加熱器的電線從石英材質(zhì)主體中引出。本發(fā)明具有全場均勻加熱、快速加熱、清潔加熱無污染、不會引入雜質(zhì)、無噪音、高控溫精度(1℃)的優(yōu)點，可面向航空航天、能源動力等領(lǐng)域重大裝備中各種尺寸的軸形、環(huán)形及焊接件等結(jié)構(gòu)開展不同需求的熱處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可適用于不同曲率軸件、管件及焊接結(jié)構(gòu)的柔性加熱裝置，具有高控溫精度、全場均勻加熱、快速加熱、適用于復(fù)雜型面的優(yōu)點，可面向航空航天、能源動力裝備等領(lǐng)域涉及大量的軸件、管件、焊接件等結(jié)構(gòu)開展焊接部位去應(yīng)力處理、整體或局部退火熱處理、表面高溫淬火處理、表面涂層固化處理等，能有效提升軸件、管件、焊接件等的熱處理技術(shù)水平。

背景技術(shù)

航空航天、能源動力裝備等領(lǐng)域涉及大量的軸件、管件、焊接件等，例如燃?xì)廨啓C的軸承、航空發(fā)動機的主軸、航天飛機的噴管、核電裝備的高溫管道等。這些高端裝備的軸件、管件、焊接件等在生產(chǎn)過程中，不可避免地要經(jīng)過各類熱處理，包括焊接部位去應(yīng)力處理、整體或局部退火熱處理、表面高溫淬火處理、表面涂層固化處理等。目前常見的熱處理方式有兩種：火焰槍加熱和電熱帶加熱。火焰槍加熱是通過噴嘴將火焰或者是把燃燒后熾熱的氣體噴射到工件表面，將其迅速加熱至高溫的熱處理工藝。這種方法加熱速度快，設(shè)備簡單，靈活性較高，一般用于表面淬火，所用燃料和助燃劑通常為氧-乙炔燃料。然而，在實際使用中，火焰槍每次只能對小面積區(qū)域進(jìn)行加熱，工件表面的溫度也很難均勻、噪音大，同時在加熱中容易引入有害氣體雜質(zhì)。此外，這種方式對工藝要求高，人工操作經(jīng)驗要求高。另一種方式是電熱帶加熱，電熱帶通過內(nèi)部的電阻絲對工件表面進(jìn)行熱處理，但其控溫精度很低，誤差常常大于20℃，無法滿足航空航天等高端裝備制造的控溫要求。此外，電熱帶升溫速率低、能耗大，無法滿足快速熱處理的要求。綜述所述，對軸件、管件、焊接件而言，熱處理過程中的加熱面積、升溫速率、控溫精度、有害雜質(zhì)引入等都會對其性能造成影響，因此，有必要面向高端裝備中軸件、管件及焊接件，開發(fā)一種具有高控溫精度、全場均勻加熱、快速加熱、適用于復(fù)雜型面等優(yōu)點的熱處理裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對對軸件、管件、焊接件熱處理的不足，提供了一種適用于不同曲率軸件、管件及焊接結(jié)構(gòu)的柔性加熱裝置，具有全場均勻加熱、快速加熱、清潔加熱無污染、不會引入雜質(zhì)、無噪音、高控溫精度(1℃)的優(yōu)點，可面向航空航天、能源動力等領(lǐng)域重大裝備中各種尺寸的軸形、環(huán)形及焊接件等結(jié)構(gòu)開展不同需求的熱處理。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

適用于不同曲率軸件、管件及焊接結(jié)構(gòu)的柔性加熱裝置，包括至少一個加熱模塊，單個加熱模塊包括石英材質(zhì)主體，該石英材質(zhì)主體內(nèi)開設(shè)有平行設(shè)置的水冷槽和加熱槽，水冷槽的兩端分別開設(shè)有水冷槽入水口和水冷槽出水口，并通過石英材質(zhì)主體的一個側(cè)面引出，加熱槽內(nèi)鑲嵌有石英燈加熱器，且石英燈加熱器的兩端通過陶瓷絕緣保護(hù)頭與石英材質(zhì)主體固定在一起，石英燈加熱器的電線從石英材質(zhì)主體中引出。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，石英材質(zhì)主體的兩端分別設(shè)置有金屬夾具。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，石英材質(zhì)主體呈長條狀。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，水冷槽入水口和水冷槽出水口引出的側(cè)面遠(yuǎn)離加熱槽。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，石英燈加熱器的外壁采用可透紅外光線、高溫軟化溫度為1600℃的石英玻璃，其中的鎢發(fā)熱絲通電后輻射出紅外光線，并能夠穿過透明的石英材質(zhì)主體。