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三維掃描儀在大型金屬構件焊接變形測量的應用
閱讀:375 發布時間:2022-10-10鈦的縱向彈性模量比不銹鋼小,在同樣的焊接應力作用下,鈦合金的焊接變形量比不銹鋼大約一倍,變形量過大則存在焊件報廢的風險。使用三維掃描儀對焊接構件進行三維尺寸測量,可以更好地減小和控制焊接變形。
采用三維光學全尺寸測量的方法,結合數值模擬分析,能有效解決焊接細微變形的測量難題,這對于探究大型薄壁構件焊接變形的機理,并對變形量加以控制是一種更加有效的方法。
在眾多鈦合金焊接方法中,激光焊接技術具有焊接變形小、速度快等優點,使焊縫成形更好、生產效率更高,更符合工業生產的要求,在鈦合金薄板件焊接方面越來越受重視。分析焊接變形的具體偏差值,便于掌控焊接工藝對樣件產生的變形影響,并結合有限元數值模擬,能夠準確地對鈦合金薄板變形進行分析。
采用機械臂控制焊頭進行焊接,焊接完成后采用GOM三維掃描儀對細節輪廓進行拍照式掃描,獲取三維模型數據。將模型數據與理論值進行對比,分析焊接過程中產生的變形。平面件測量結果如下,整體尺寸在2000mmX1000mm左右,通過焊接前數據對比可以看出樣件不屬于理想平面,在中間及邊緣區域有一定的變形量。焊接后這些區域的變形量進一步加大,變形量在正負2mm以內。
焊接前偏差對比
焊接后偏差對比
鈦合金薄板焊接變形,縱向殘余壓應力是產生變形的主要應力。三維光學測量技術能夠對焊接變形進行精確的測量,并以云圖的形式直觀形象地顯示變形分布,并可以與有限元數據進行比對,獲取的三維模型數據也可以作為有限元分析的建模支撐,使數值模擬的數據更加真實可靠。