[发明专利]用于向物品提供热能的设备及方法

说明书

本发明涉及用于向物品提供热能的设备，设备包括：构造成发射红外辐射的第一柔性加热器；以及包括如下材料的第一柔性构件，所述材料构造成吸收由第一柔性加热器发射的红外辐射并从吸收的红外辐射产生热能，第一柔性构件构造成通过热传导将产生的热能传递给物品。

技术领域

本公开涉及用于向物品提供热能的设备及方法。

背景技术

焊接是将部件连结在一起的过程，并可用在物品的制造或修理中。例如，在石油与天然气产业中，焊接可用于使钢管彼此连结。通过另一示例，线性摩擦焊接可用于连结盘与多个翼型部以形成叶片盘（通常称为“整体叶盘（Blisk）”）。

由于下述原因，焊接可在物品中导致残余应力：来自焊接区域的导致连结部膨胀的热；留下永久应力的热膨胀及热收缩；焊接金属与相邻基部金属中存在的拉伸残余应力；以及远离焊接金属存在的压缩残余应力。当物品处于不利环境（例如，高温环境）中时，在不施加任何外负载的情况下残余应力可导致物品中出现裂缝。

发明内容

根据各种示例，提供用于向物品提供热能的设备，设备包括：第一柔性加热器，第一柔性加热器构造成发射红外辐射；以及包括如下材料的第一柔性构件，所述材料构造成吸收由第一柔性加热器发射的红外辐射并从吸收的红外辐射产生热能，第一柔性构件构造成通过热传导将产生的热能传递给物品。

第一柔性加热器可限定第一表面和第二表面。第一表面可与第二表面相对。第一柔性构件可联接至第一柔性加热器的第一表面。

第一柔性加热器可包括第一柔性管，第一柔性管限定腔体，并且第一柔性细长加热器定位在第一柔性管的腔体内。

第一柔性加热器可包括第二柔性细长加热器，第二柔性细长加热器定位在第一柔性管的腔体内。

设备还可包括控制器，控制器构造成：控制第一柔性细长加热器发射红外辐射，并且控制第二柔性细长加热器发射红外辐射。

控制器可构造成：控制第一柔性细长加热器发射具有第一幅度的红外辐射，并且控制第二柔性细长加热器发射具有第二幅度的红外辐射，以提供预定的加热分布图（heating profile），所述第二幅度与所述第一幅度不同。

设备还可包括第二柔性加热器，第二柔性加热器构造成发射红外辐射。

第二柔性加热器可限定第一表面和第二表面。第一表面可与第二表面相对。第一柔性构件可联接至第二柔性加热器的第一表面。

设备还可包括控制器，控制器构造成控制第一柔性加热器与第二柔性加热器发射红外辐射。

控制器可构造成：控制第一柔性加热器发射具有第一幅度的红外辐射，并且控制第二柔性加热器发射具有第二幅度的红外辐射，以提供预定的加热分布图，所述第二幅度与所述第一幅度不同。

设备还可包括温度传感器布置结构，温度传感器布置结构构造成感测物品的一个或更多个温度。

第一柔性构件的材料可包括硅酮橡胶（silicone rubber）。

设备还可包括第二柔性构件，第二柔性构件布置成使第一柔性加热器热绝缘。

设备还可包括导热涂料，导热涂料涂覆于第一柔性构件的一部分。导热涂料可布置成增加该部分处产生的热能。

第一柔性加热器可构造成发射具有在780nm到1400nm范围中的波段的红外辐射。

所述物品可以是航空航天部件。

根据各种示例，提供向物品提供热能的方法，方法包括：提供物品；以及提供如先前段落中所描述的设备；以及，将设备定位成与物品的至少一部分接触，以使设备能够将热能传导性地传递至物品的至少一部分。