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(guò)大則存在焊件報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。使用三維掃描儀對(duì)焊接構(gòu)件進(jìn)行三維尺寸測(cè)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(cè)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(cè)量難題，這對(duì)于探究大型薄壁構(gòu)件焊接變形的機(jī)理，并對(duì)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(lái)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)比，分析焊接過(guò)程中產(chǎn)生的變形。平面件測(cè)量結(jié)果如下，整體尺寸在2000mmX1000mm左右，通過(guò)焊接前數(shù)據(jù)對(duì)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?xún)?nèi)。

焊接前偏差對(duì)比

焊接后偏差對(duì)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(cè)量技術(shù)能夠?qū)附幼冃芜M(jìn)行精確的測(cè)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(duì)，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。