[發明專利]一種石英燈與激光復合式復雜曲面加熱裝置與方法

在審

• 申請號: 202011497482.8
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112501393A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 范學領;楊晶晶;李東旭;蔣昊南;馬鵬蔚;劉林川;晉小超;侯成
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;中國航發四川燃氣渦輪研究院
• 主分類號: C21D1/09
• 分類號: C21D1/09;C21D9/00;C21D11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種石英燈與激光復合式復雜曲面加熱裝置，其特征在于，包括機架(1)，固定在機架(1)上的工件梯臺(2)和石英燈燈架(11)，固定在石英燈燈架(11)上的石英燈組(12)、CO₂激光管固定支架(3)，固定在激光管固定支架(3)上的CO₂激光加熱管(4)，一端與CO₂激光管(4)發射端連接的激光通道(5)，以及與激光通道(5)另一端連接的聚焦激光頭(6)，且聚焦激光頭(6)朝向機架(1)設置。

2.根據權利要求1所述的一種石英燈與激光復合式復雜曲面加熱裝置，其特征在于，機架(1)上加工有上機架冷卻流道(13)和下機架冷卻流道(14)，上機架冷卻流道(13)上開設有上進水口(13-a)和上出水口(13-b)，下機架冷卻流道(14)上開設有下進水口(14-a)和下出水口(14-b)。

3.根據權利要求1所述的一種石英燈與激光復合式復雜曲面加熱裝置，其特征在于，工件梯臺(2)為一個凸臺，其上裝有固定裝置。

4.根據權利要求1所述的一種石英燈與激光復合式復雜曲面加熱裝置，其特征在于，石英燈燈架(11)固定在機架(1)上的水平滑道上，能夠左右移動。

5.根據權利要求1所述的一種石英燈與激光復合式復雜曲面加熱裝置，其特征在于，CO₂激光加熱管(4)包括激光光束管(8)，設置在激光光束管(8)外側的水冷通道(7)，以及與激光光束管(8)連接的外接電源，水冷通道(7)上開設有進水口(7-a)和出水口(7-b)，使得冷卻液從進水口(7-a)進入，從出水口(7-b)流出。

6.根據權利要求1所述的一種石英燈與激光復合式復雜曲面加熱裝置，其特征在于，該裝置適用于航空發動機葉片、燃氣輪機葉片、高超聲速飛行器翼尖和高超聲速飛行器舵面。

7.根據權利要求1所述的一種石英燈與激光復合式復雜曲面加熱裝置，其特征在于，石英燈組(12)中，高溫輻照石英燈背部布置有陶瓷/金屬涂層。

8.根據權利要求1所述的一種石英燈與激光復合式復雜曲面加熱裝置，其特征在于，機架(1)、工件梯臺(2)上布置有熱防護材料或熱防護涂層。

9.根據權利要求1所述的一種石英燈與激光復合式復雜曲面加熱裝置，其特征在于，機架(1)、石英燈組(12)的非加熱面的粗糙度在Ra 0.8以下。

10.一種石英燈與激光復合式復雜曲面加熱方法，其特征在于，該方法基于權利要求1至9至任一項所述的一種石英燈與激光復合式復雜曲面加熱裝置，包括：

將工件固定在工件梯臺(2)中，采用石英燈組(12)對工件進行輻照加熱，對于工件不同的溫度區域采用不同的加熱功率與閉環控制策略；隨后，對于工件的高溫駐點，采用CO₂激光加熱管(4)對其進行激光照射加熱，形成局部駐點的高溫。