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薄板激光焊接热变形的检测

发布日期:2021-09-01 00:38

本文摘要:铝合金激光焊有辽阔的应用于前景,但是铝合金变形大,焊变形影响了结构的承载能力和结构的精密性,特别是在对薄板仪器结构将导致十分相当严重的后果。因此焊变形的检测和掌控是一个十分最重要的研究方向。国内外很多学者使用有限元法对焊变形展开研究。目前用作检测热加工工件生产变形和形变突发事件的种类有很多。 对于焊接后变形的非认识全场测量,三维激光扫描仪对焊后变形可以准确的测量,但是操作者简单。

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铝合金激光焊有辽阔的应用于前景,但是铝合金变形大,焊变形影响了结构的承载能力和结构的精密性,特别是在对薄板仪器结构将导致十分相当严重的后果。因此焊变形的检测和掌控是一个十分最重要的研究方向。国内外很多学者使用有限元法对焊变形展开研究。目前用作检测热加工工件生产变形和形变突发事件的种类有很多。

对于焊接后变形的非认识全场测量,三维激光扫描仪对焊后变形可以准确的测量,但是操作者简单。  数字图像涉及技术是一种对变形场和突发事件场展开非认识测量分析的光学系统,称作数字图像涉及技术(digitalimagecorrelationtechniqueDIC)。Strycker等人在2011年第一次用于DIC技术测量弧焊过程中的焊变形。试验结果表明DIC技术的测量结果与应变片的测量结果具备很强的一致性,展现出出有很高的准确性,由此证明了DIC技术应用于焊过程的可行性。

  文中是首次将数字图像涉及技术应用于到测量5052铝合金薄板激光焊变形中,具备一定的创新性。  1实验方法  试验材料自由选择5052铝合金板材。5052铝合金归属于5XXX系列的铝合金,Mg元素是唯一的合金增强元素,含量在2.2%~2.8%之间。

该合金具备较好的耐腐蚀性、不易加工性、焊性等优良特性,其强度归属于中等强度合金。薄板尺寸为150mm×100mm×1.5mm。

  用于的激光器为JK2003SM倒数NdYAG激光器2.0kW。操作台为TDJG-1多轴数控激光操作者机床。图像收集设备为MV-D1024E-40型号CCD工业照相机,在收集过程中焦距使用3.5f光圈自由选择仅次于;分辨率为1024像素×1024像素;图像收集帧频分别为5帧/s,两个照相机分别为USB插口和CameraLinkBase插口。

滤光片为615nm,比特率20nm,图片分析使用VIC-3D软件。  将5052铝合金薄板展开抛光、清除除去油污、生锈除去水解膜、制作均匀分布随机、各向异性的散斑。  2对焊变形的检测  2.1检测有所不同焊参数下的激光焊的变形量  2.1.1涉及焊参数  为了研究焊参数对薄板变形量的影响,自由选择了待测区域和待测直线(图1)展开研究,表格1为试验过程中使用的焊参数。  2.1.2有所不同焊参数下的实验结果与分析  图2为有所不同激光功率下计算出来分析获得的三维云图,可以显现出在有所不同的激光功率下薄板变形呈现出中间凸起,两边下垂的变形形状。

图3为经计算出来分析获得的待测直线上的变形量曲线,在沿着焊缝方向,由焊接续点开始,各点变形量渐渐增大并且由相反变形向负向变形变化,在距接续点40~60mm之间,变形量完全维持恒定,随着激光功率的减少,点的变形量减少。


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