海洋設(shè)備構(gòu)件，特別是在大深度海水中作業(yè)的構(gòu)件，需要選用比強(qiáng)度高、比韌性好、耐海水腐蝕的材料加工制造，鈦合金恰好具有這些特性，是一種天生的海洋工程材料。鈦合金在海洋考察、核電、海水淡化、海洋石油開(kāi)采中平臺(tái)與鉆具器材等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

    鈦金屬機(jī)械加工性能好，可制成各種形狀、各種規(guī)格的實(shí)用工程材料，包括板、棒、管、絲、帶、箔、鍛件、鑄件、焊件等；大多數(shù)鈦合金具有良好的可焊性，其設(shè)備一般無(wú)需焊后熱處理，有利于船舶和海洋工程等大型工程裝備的建造。

    客戶(hù)介紹

    中船重工七二五所，是專(zhuān)業(yè)從事艦船材料與工藝及應(yīng)用性研究的軍工科研事業(yè)單位，多年以來(lái)，七二五所為海軍武器裝備發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。

    七二五所構(gòu)建了海軍武器裝備的基本材料體系，有效保證了裝備工程對(duì)材料技術(shù)的需求，是我國(guó)艦船裝備發(fā)展的中堅(jiān)力量，并獲得了中國(guó)質(zhì)量獎(jiǎng)提名獎(jiǎng)、全國(guó)質(zhì)量標(biāo)桿、中國(guó)制造業(yè)十大創(chuàng)新企業(yè)等榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。

    焊接檢測(cè)需求

    焊接質(zhì)量對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有著重要的影響，深海海水的強(qiáng)大壓力和腐蝕性，對(duì)海洋設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有很高的要求，如果出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題，不僅影響結(jié)構(gòu)的整體安裝，使用性能，還會(huì)降低工程的安全可靠性。

    如何在鈦合金工程樣品的研發(fā)和生產(chǎn)中，對(duì)大幅面構(gòu)件焊接的焊點(diǎn)以及構(gòu)件平面度進(jìn)行準(zhǔn)確、快速的檢測(cè)，成為質(zhì)量過(guò)程控制中必不可少的重要環(huán)節(jié)，也一直是該裝備工程材料科研單位關(guān)注的核心要點(diǎn)之一。

    在焊接過(guò)程中，焊接金屬會(huì)熱脹冷縮，導(dǎo)致構(gòu)件在焊后存在殘余應(yīng)力和殘余變形，這不僅影響結(jié)構(gòu)的尺寸精度，還會(huì)降低其承載能力和機(jī)械性能，控制和調(diào)整焊接變形和平面度是十分重要的。無(wú)論是使用卡尺，破壞性檢測(cè)，還是采用超聲波新興技術(shù)檢測(cè)，都難以兼顧效率、精度和適用度的問(wèn)題。

    大幅面焊接檢測(cè)方案

    為了高效、高精度地進(jìn)行檢測(cè)，新拓三維技術(shù)工程師采用XTOM三維光學(xué)掃描測(cè)量系統(tǒng)，搭配XTDP三維攝影測(cè)量系統(tǒng)使用，貼點(diǎn)全自動(dòng)拼接，對(duì)大幅面工程樣件焊接過(guò)程中的變形情況進(jìn)行采集記錄，憑借先進(jìn)的光學(xué)測(cè)量性能，高效地對(duì)圖像進(jìn)行解碼和計(jì)算相位，快速、精準(zhǔn)地完成樣件的焊點(diǎn)測(cè)量，助力全面提升產(chǎn)品品質(zhì)。

    1、鈦合金工程樣件測(cè)量

    七二五所需要測(cè)量檢測(cè)的工程樣件，包括二維尺寸為2000*1100的幅面鈦合金工程樣件，測(cè)量鈦合金工程樣件的裝配精度、CMT焊接精度和投影面積；結(jié)合立體視覺(jué)和結(jié)構(gòu)光的優(yōu)勢(shì)，XTOM/DP可以清晰地采集大幅面工程樣件的三維尺寸及輪廓細(xì)節(jié)，滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)于測(cè)量效率和測(cè)量精度需求。

    通過(guò)拍照獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可與CAD模型進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)，并能輸出全面而豐富的數(shù)字化檢測(cè)報(bào)告。從裝配精度測(cè)量云圖數(shù)據(jù)可知，其裝配精度為每米0.64mm；從焊接精度測(cè)量云圖可知，其焊接精度為每米1.43mm。

   裝配精度測(cè)量云圖

    焊接精度測(cè)量云圖 

    從樣件的投影面積測(cè)量云圖可知，其投影面積為2004.5×1098.6mm。

    鈦合金工程樣件投影面積

    檢測(cè)價(jià)值

    以XTOM光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)搭配XTDP攝影測(cè)量，具有更大的測(cè)量范圍，可實(shí)現(xiàn)對(duì)大幅面的鈦合金工程樣件的高效測(cè)量，通過(guò)建立工程樣件的平面度測(cè)量數(shù)據(jù)，分析焊接過(guò)程對(duì)結(jié)構(gòu)變形的影響，從而更好地采取措施及時(shí)抑制變形，控制生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量，更好地提升產(chǎn)品品質(zhì)。

    另外，通過(guò)對(duì)樣件的檢測(cè)，分析焊接變形的主要因素，便于掌控各種焊接工藝對(duì)樣件產(chǎn)生的變形影響，從而建立模型快速分析、預(yù)測(cè)焊接過(guò)程中產(chǎn)生的變形量，為新型材料的研制、生產(chǎn)提供真實(shí)的數(shù)據(jù)支撐，避免焊接實(shí)驗(yàn)的盲目性，既能提升工作效率，又能節(jié)省人工投入。