本发明公开了一种K4002镍基高温合金GTAW修复过程快速冷却装置，适用于镍基合金钨极氩弧焊(GTAW)修复领域。装置由散热工作台、夹持装置、干冰挥发室、微型空气泵和底座构成。装置所述散热工作台主要用于散热，夹持装置固定基材；所述挥发室用于干冰升华；所述空气泵用于抽取存储室中的气体；所述底座用于固定存储室、空气泵。所述散热工作台、挥发室和底座通过直角垫片固定；所述气泵与底座通过塑料减震脚固定。所述挥发室升华干冰，干冰由固态挥发成为气态将吸收四周大量热量，微型空气泵将吸收热量后的气体抽出，达到将工作台快速散热和镍基合金快速冷却的效果。装置能及时、快速的对低热导率K4002进行快速冷却，防止热积累引起的变形和热影响区缺陷。