[发明专利]一种梯度结构材料多温度热处理装置及方法

权利要求书

1.一种梯度结构材料多温度热处理装置，其特征在于：包括箱体、第一电感线圈、第二电感线圈、第三电感线圈、第一感应电源、第二感应电源、第三感应电源及温度控制器；所述箱体用于放置梯度结构材料，所述第一电感线圈缠绕在梯度结构材料的左侧材料区上，第一电感线圈与第一感应电源相连接；所述第二电感线圈缠绕在梯度结构材料的右侧材料区上，第二电感线圈与第二感应电源相连接；所述第三电感线圈缠绕在梯度结构材料的中间过渡区上，第三电感线圈与第三感应电源相连接；所述第一感应电源、第二感应电源及第三感应电源同时与温度控制器相连接。

2.根据权利要求1所述的一种梯度结构材料多温度热处理装置，其特征在于：在所述梯度结构材料的左侧材料区外侧均布设有若干第一环状冷却喷气管，在梯度结构材料的右侧材料区外侧均布设有若干第二环状冷却喷气管，在梯度结构材料的中间过渡区外侧均布设有若干第三环状冷却喷气管，在所述第一环状冷却喷气管、第二环状冷却喷气管及第三环状冷却喷气管的内侧沿圆周方向开设有若干喷气孔，第一环状冷却喷气管、第二环状冷却喷气管及第三环状冷却喷气管同时通过一个冷却控制器与惰性气体源相连通，所述冷却控制器与温度控制器相连接。

3.根据权利要求1所述的一种梯度结构材料多温度热处理装置，其特征在于：在所述梯度结构材料的左侧材料区所对应的箱体上设置有第一温度传感器，在梯度结构材料的右侧材料区所对应的箱体上设置有第二温度传感器，在梯度结构材料的中间过渡区所对应的箱体上设置有第三温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器及第三温度传感器同时连接在一个温度监控器上，所述温度监控器与温度控制器相连接。

4.根据权利要求1所述的一种梯度结构材料多温度热处理装置，其特征在于：所述第三电感线圈的疏密程度按照中间过渡区的梯度温度要求进行设定。

5.根据权利要求1所述的一种梯度结构材料多温度热处理装置，其特征在于：在所述梯度结构材料的左侧材料区及右侧材料区套装有均温套筒。

6.一种梯度结构材料多温度热处理方法，采用了所述的梯度结构材料多温度热处理装置，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：将缠绕有第一电感线圈、第二电感线圈及第三电感线圈的梯度结构材料放置到箱体内，然后关闭箱体的密封门；

步骤二：先对箱体内部进行抽真空，然后通过第一环状冷却喷气管、第二环状冷却喷气管或第三环状冷却喷气管向箱体充入惰性气体；

步骤三：启动第一感应电源、第二感应电源及第三感应电源，通过第一电感线圈、第二电感线圈及第三电感线圈分别对梯度结构材料的左侧材料区、右侧材料区及中间过渡区进行加热；

步骤四：通过第一温度传感器、第二温度传感器及第三温度传感器分别对左侧材料区、右侧材料区及中间过渡区进行实时温度测量，温度数据实时显示在温度监控器上，并通过温度监控器对加热温度进行实时监控，通过温度控制器调整第一感应电源、第二感应电源及第三感应电源的电流值，直到左侧材料区、右侧材料区及中间过渡区各自达到设定温度，同时对加热保温时间进行设定；

步骤五：当加热保温时间结束后，关闭第一感应电源、第二感应电源及第三感应电源，再对梯度结构材料实施冷却，直到冷却结束，梯度结构材料多温度热处理完成。

7.根据权利要求6所述的一种梯度结构材料多温度热处理装置，其特征在于：通过温度控制器调整第一感应电源、第二感应电源及第三感应电源的持续通电时长，对左侧材料区、右侧材料区及中间过渡区的加热保温时间进行控制。

8.根据权利要求6所述的一种梯度结构材料多温度热处理装置，其特征在于：梯度结构材料的冷却方式分为空冷、炉冷及急冷；当需要进行空冷时，只需开启箱体的密封门即可；当需要进行炉冷时，只需维持箱体密封门的关闭状态即可；当需要进行急冷时，只需启动冷却控制器，通过第一环状冷却喷气管、第二环状冷却喷气管及第三环状冷却喷气管分别向左侧材料区、右侧材料区及中间过渡区喷吹惰性气体即可。