二、原有檢測(cè)方法

檢測(cè)需求

獲取焊接前后薄板三維形貌數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)比分析全場(chǎng)變形，為數(shù)值模擬提供數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)對(duì)比多種焊接技術(shù)焊接后薄板的變形量。

原有解決方案

用卷尺或者三坐標(biāo)等工具測(cè)量有限個(gè)點(diǎn)的變形，或采用數(shù)值模擬的方法分析變形情況。

原有方案缺陷

過(guò)往客戶(hù)采用的變形測(cè)量缺少更為準(zhǔn)確全面的方法，無(wú)法準(zhǔn)確得到薄鋼板全場(chǎng)變形；采用數(shù)值模擬的方法，往往無(wú)法驗(yàn)證或與實(shí)際結(jié)果偏差很大。

三、新拓的檢測(cè)方案

使用高精度藍(lán)光工業(yè)級(jí)XTOM三維掃描儀，獲取焊接前后薄鋼板三維形貌數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)比分析全場(chǎng)變形，為數(shù)值模擬提供數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)比對(duì)多種焊接技術(shù)焊接薄鋼板的變形量。

采用低碳薄鋼板材料，焊接尺寸400mmX400mmX2.8mm，焊接工藝為MIG（熔化極惰性氣體保護(hù)焊）、EBW（電子束焊）、CMT（冷金屬過(guò)渡焊）、PAW（等離子弧焊）、TIG（鎢極惰性氣體焊）。

采用高精度藍(lán)光工業(yè)級(jí)XTOM三維掃描儀向薄鋼板表面投射藍(lán)色光柵，通過(guò)自動(dòng)拼接獲取整體形貌。焊接前后各進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集，以焊接前數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，分析焊接后的變形數(shù)據(jù)。

薄鋼板產(chǎn)品測(cè)量結(jié)果

公差檢測(cè)內(nèi)容

1）分析焊接過(guò)程中，焊縫不均勻擴(kuò)張和收縮發(fā)生的失穩(wěn)變形

2）焊接前后焊接失穩(wěn)變形量，不同焊接技術(shù)焊接薄鋼板的變形量

3）焊接變形的特征及失穩(wěn)變形的具體數(shù)值和位置

從檢測(cè)色譜圖可見(jiàn)，焊接后薄板整體都發(fā)生了不同程度的變形，CMT焊接變形量最小，TIG焊接變形量最大。沿縱向方向向下凹或向上凸，呈現(xiàn)出比較明顯的馬鞍形狀，發(fā)生明顯的焊接失穩(wěn)變形。

圖：CMT焊接變形分析

圖：EBW焊接變形分析

圖：MIG焊接變形分析

圖：PAW焊接變形分析

圖：TIG焊接變形分析

四、檢測(cè)方案價(jià)值

使用新拓三維XTOM藍(lán)光三維掃描儀對(duì)薄鋼板焊接變形進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合失穩(wěn)變形機(jī)制、大變形理論、固有應(yīng)變法等數(shù)值模擬技術(shù)，將實(shí)際值與理論值進(jìn)行對(duì)比，實(shí)際測(cè)量結(jié)果與模擬結(jié)果在變形分布和幅值都比較接近。三維光學(xué)測(cè)量技術(shù)分析薄板焊接失穩(wěn)變形，為數(shù)值模擬提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，為后續(xù)進(jìn)一步研究屈曲變形提供了一種新的方法。

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