一、 方案设计思想
焊接过程焊缝区的变形机理研究是长期存在的难题,数值模拟和仿真误差大,由于焊缝区存在1000度以上高温,实际测量非常困难,这是困扰焊接研究的长期未解决的难题。西安交通大学经过长期试验,采用自主研制的“XJTUDIC三维数字散斑全场应变测量分析系统”,提出了焊接高温变形的三维全场变形实时检测方案。

二、 测量内容
钢板全场位移和应变。实际测量变形,在试件焊缝区制备高温散斑,而非焊缝区内制备高温漆散斑。采用GTAW焊接钢板,使用XJTUDIC进行光学三维检测。
三、 试件准备
材质:Q235、45#
规格:300mm*200mm*3mm
处理:在试件的焊缝区处喷砂打磨处理
四、 耐高温散斑制备
在试件焊缝区处覆盖漏板,制备高温散斑

五、 焊接
使用GTAW平板堆焊,焊接参数如下表:
试板类型 | 试板参数 | 焊接电流(A) | 焊接速度(mm•s-1) | 氩气流量(L/min) |
Q235 | 300×200×3 | 170 | 5 | 10 |
六、 XJTUDIC摄影测量
引弧时,DIC开始采集图片,每秒采集2帧图片,共采集7min。
实验现场如下图,可见焊缝区的高温胶散斑在焊接后还较为完好。


七、 计算结果
可以算出焊缝区的变形。在计算过程中,焊弧处由于温度过高,钢板呈红色,不可计算,冷却后,恢复图像的相关性,可计算。

