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薄板激光焊接中热变形的检测

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-02-13 12:07:57 * 浏览: 1
铝合金激光焊接具有广阔的应用前景,但铝合金变形较大。焊接变形会影响结构的承载力和结构精度,特别是对于薄板精密结构,会造成非常严重的后果。因此,检测和控制焊接变形是非常重要的研究方向。国内外许多学者采用有限元方法研究焊接变形。用于检测热加工工件的生产变形和应力应变的类型很多。对于焊后变形的非接触式全场测量,3D激光扫描仪可以测量焊后变形,但操作复杂。数字图像相关技术是一种用于非接触式测量和变形和应变场分析的光学系统。这就是所谓的数字图像相关技术(Digital Image Related Technology)。 Strycker等。 2011年采用DIC技术测量电弧焊过程中的焊接变形。测试结果表明,该DIC技术的测量结果与应变仪的测量结果具有很强的一致性,具有很高的准确性,从而证明了该DIC技术的可行性。在焊接过程中。本文是首次将数字图像相关技术应用于5052铝合金薄板激光焊接变形的测量,具有一定的创新性。 1实验方法选择5052铝合金板作为测试材料。 5052铝合金属于5XXX系列铝合金。 Mg元素是含量为2.2%至2.8%的合金强化元素。该合金具有优良的特性,例如良好的耐腐蚀性,易加工性和可焊接性,并且其强度属于中强度合金。片材尺寸为150mmtimes,100mmtimes,1.5mm。的激光器为JK2003SM连续NdYAG激光器2.0kW。手术台是TDJG-1多轴CNC激光操作机床。图像采集设备是MV-D1024E-40 CCD工业相机。在采集过程中,使用3.5f的光圈选择焦距,分辨率为1024像素倍和1024像素,图像采集的帧速率为5帧/秒。用于USB插座和CameraLinkBase插座。滤光片为615nm,带宽为20nm。 VIC-3D软件用于图像分析。 505 5052铝合金板经过抛光,清洁以去除油渍,经腐蚀以去除氧化膜并形成均匀,无规和各向异性的斑点。 2焊接变形的检测2.1不同焊接参数下激光焊接变形的检测2.1.1相关的焊接参数为了研究焊接参数对薄板变形,待测面积和待测线的影响(选择图1)进行研究表1显示了测试过程中使用的焊接参数。 2.1.2不同焊接参数下的实验结果和分析图2是在不同激光功率下计算和分析的三维云图。可以看出,在不同的激光功率下,薄板的变形在中部呈凹形,两侧弯曲。图3是通过计算和分析获得的待测直线上的变形曲线。在焊接方向上,从焊接起点开始,每个点的变形逐渐减小,并从正变形变为负变形。在起始点40〜60mm之间,变形量几乎保持不变。随着激光功率的增加,点的变形量也增加。