本發(fā)明公開了一種變截面鎳基高溫合金軸類件的固溶冷卻裝置及其方法，該裝置包括旋轉(zhuǎn)風冷平臺、變截面輻射吸熱塊和兩臺可調(diào)節(jié)風量式風機。該方法包括以下步驟：根據(jù)需要固溶冷卻的變截面鎳基高溫合金軸類件的形狀和尺寸，選定與其匹配的變截面輻射吸熱塊、兩臺風機的放置位置、兩臺風機的轉(zhuǎn)速；將軸類件放入熱處理爐中進行固溶處理，固溶處理結(jié)束后，將軸類件取出并轉(zhuǎn)移至固溶冷卻裝置上，對其進行冷卻處理；將軸類件放入熱處理爐中進行時效處理。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)軸類件軸部與軸頸部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)有針對性的制定固溶冷卻方案，可有效提高軸類件各個部位的組織均勻性和力學(xué)性能均勻性，降低殘余應(yīng)力，滿足先進發(fā)動機對軸類件的冶金質(zhì)量要求。