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三維掃描儀在大型金屬構(gòu)件焊接變形測量的應(yīng)用
閱讀：336 發(fā)布時(shí)間：2022-10-10鈦的縱向彈性模量比不銹鋼小，在同樣的焊接應(yīng)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(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。使用三維掃描儀對焊接構(gòu)件進(jìn)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(xué)全尺寸測量的方法，結(jié)合數(shù)值模擬分析，能有效解決焊接細(xì)微變形的測量難題，這對于探究大型薄壁構(gòu)件焊接變形的機(jī)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(shù)具有焊接變形小、速度快等優(yōu)點(diǎn)，使焊縫成形更好、生產(chǎn)效率更高，更符合工業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)生的變形影響，并結(jié)合有限元數(shù)值模擬，能夠準(zhǔn)確地對鈦合金薄板變形進(jìn)行分析。
采用機(jī)械臂控制焊頭進(jìn)行焊接，焊接完成后采用GOM三維掃描儀對細(xì)節(jié)輪廓進(jìn)行拍照式掃描，獲取三維模型數(shù)據(jù)。將模型數(shù)據(jù)與理論值進(jìn)行對比，分析焊接過程中產(chǎn)生的變形。平面件測量結(jié)果如下，整體尺寸在2000mmX1000mm左右，通過焊接前數(shù)據(jù)對比可以看出樣件不屬于理想平面，在中間及邊緣區(qū)域有一定的變形量。焊接后這些區(qū)域的變形量進(jìn)一步加大，變形量在正負(fù)2mm以內(nèi)。
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(yīng)力是產(chǎn)生變形的主要應(yīng)力。三維光學(xué)測量技術(shù)能夠?qū)附幼冃芜M(jìn)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(shù)據(jù)進(jìn)行比對，獲取的三維模型數(shù)據(jù)也可以作為有限元分析的建模支撐，使數(shù)值模擬的數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠。