三维扫描仪在大型金属构件焊接变形测量的应用有哪些(三维激光扫描技术在测绘上的应用)

钛的纵向弹性模量小于不锈钢。在相同的焊接应力下,钛合金的焊接变形约为不锈钢的两倍。如果变形过大,则存在焊接件报废的风险。利用三维扫描仪测量焊接构件的三维尺寸,可以更好地减少和控制焊接变形。

采用三维光学全尺寸测量的方法,结合数值模拟分析,可以有效解决焊接细微变形的测量问题,是探索大型薄壁构件焊接变形机理和控制变形的一种较为有效的方法。

在众多钛合金焊接方法中,激光焊接技术具有焊接变形小、速度快等优点,使得焊缝成形更好,生产效率更高,更符合工业化生产的要求。在钛合金薄板焊接中越来越受到重视。通过分析焊接变形的具体偏差值,很容易控制焊接工艺对试样变形的影响。结合有限元数值模拟,可以准确分析钛合金板材的变形。

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机械臂用于控制焊接头进行焊接。焊接后,使用GOM 3d扫描仪扫描细节轮廓,获得3d模型数据。将模型数据与理论值进行比较,并对焊接过程中的变形进行分析。平面测量结果如下,整体尺寸约2000mmX1000mm。通过对比焊接前的数据可以看出,试样并不是一个理想的平面,中间和边缘区域都有一定的变形。焊接后,这些区域的变形进一步增加,变形在正负2mm以内。

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焊接前偏差的比较

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焊后偏差比较

钛合金板的焊接变形和纵向残余压应力是主要应力。三维光学测量技术可以精确测量焊接变形,以云图的形式直观显示变形分布,并可以与有限元数据进行对比。得到的三维模型数据还可以作为有限元分析的建模支撑,使数值模拟数据更加真实可靠。

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