[发明专利]适用于不同曲率轴件、管件及焊接结构的柔性加热装置

说明书

本发明公开了一种适用于不同曲率轴件、管件及焊接结构的柔性加热装置，包括至少一个加热模块，单个加热模块包括石英材质主体，该石英材质主体内开设有平行设置的水冷槽和加热槽，水冷槽的两端分别开设有水冷槽入水口和水冷槽出水口，并通过石英材质主体的一个侧面引出，加热槽内镶嵌有石英灯加热器，且石英灯加热器的两端通过陶瓷绝缘保护头与石英材质主体固定在一起，石英灯加热器的电线从石英材质主体中引出。本发明具有全场均匀加热、快速加热、清洁加热无污染、不会引入杂质、无噪音、高控温精度(1℃)的优点，可面向航空航天、能源动力等领域重大装备中各种尺寸的轴形、环形及焊接件等结构开展不同需求的热处理。

技术领域

本发明涉及一种可适用于不同曲率轴件、管件及焊接结构的柔性加热装置，具有高控温精度、全场均匀加热、快速加热、适用于复杂型面的优点，可面向航空航天、能源动力装备等领域涉及大量的轴件、管件、焊接件等结构开展焊接部位去应力处理、整体或局部退火热处理、表面高温淬火处理、表面涂层固化处理等，能有效提升轴件、管件、焊接件等的热处理技术水平。

背景技术

航空航天、能源动力装备等领域涉及大量的轴件、管件、焊接件等，例如燃气轮机的轴承、航空发动机的主轴、航天飞机的喷管、核电装备的高温管道等。这些高端装备的轴件、管件、焊接件等在生产过程中，不可避免地要经过各类热处理，包括焊接部位去应力处理、整体或局部退火热处理、表面高温淬火处理、表面涂层固化处理等。目前常见的热处理方式有两种：火焰枪加热和电热带加热。火焰枪加热是通过喷嘴将火焰或者是把燃烧后炽热的气体喷射到工件表面，将其迅速加热至高温的热处理工艺。这种方法加热速度快，设备简单，灵活性较高，一般用于表面淬火，所用燃料和助燃剂通常为氧-乙炔燃料。然而，在实际使用中，火焰枪每次只能对小面积区域进行加热，工件表面的温度也很难均匀、噪音大，同时在加热中容易引入有害气体杂质。此外，这种方式对工艺要求高，人工操作经验要求高。另一种方式是电热带加热，电热带通过内部的电阻丝对工件表面进行热处理，但其控温精度很低，误差常常大于20℃，无法满足航空航天等高端装备制造的控温要求。此外，电热带升温速率低、能耗大，无法满足快速热处理的要求。综述所述，对轴件、管件、焊接件而言，热处理过程中的加热面积、升温速率、控温精度、有害杂质引入等都会对其性能造成影响，因此，有必要面向高端装备中轴件、管件及焊接件，开发一种具有高控温精度、全场均匀加热、快速加热、适用于复杂型面等优点的热处理装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中对对轴件、管件、焊接件热处理的不足，提供了一种适用于不同曲率轴件、管件及焊接结构的柔性加热装置，具有全场均匀加热、快速加热、清洁加热无污染、不会引入杂质、无噪音、高控温精度(1℃)的优点，可面向航空航天、能源动力等领域重大装备中各种尺寸的轴形、环形及焊接件等结构开展不同需求的热处理。

本发明采用如下技术方案来实现的：

适用于不同曲率轴件、管件及焊接结构的柔性加热装置，包括至少一个加热模块，单个加热模块包括石英材质主体，该石英材质主体内开设有平行设置的水冷槽和加热槽，水冷槽的两端分别开设有水冷槽入水口和水冷槽出水口，并通过石英材质主体的一个侧面引出，加热槽内镶嵌有石英灯加热器，且石英灯加热器的两端通过陶瓷绝缘保护头与石英材质主体固定在一起，石英灯加热器的电线从石英材质主体中引出。

本发明进一步的改进在于，石英材质主体的两端分别设置有金属夹具。

本发明进一步的改进在于，石英材质主体呈长条状。

本发明进一步的改进在于，水冷槽入水口和水冷槽出水口引出的侧面远离加热槽。

本发明进一步的改进在于，石英灯加热器的外壁采用可透红外光线、高温软化温度为1600℃的石英玻璃，其中的钨发热丝通电后辐射出红外光线，并能够穿过透明的石英材质主体。