海洋设备构件，特别是在大深度海水中作业的构件，需要选用比强度高、比韧性好、耐海水腐蚀的材料加工制造，钛合金恰好具有这些特性，是一种天生的海洋工程材料。钛合金在海洋考察、核电、海水淡化、海洋石油开采中平台与钻具器材等领域有着广泛的应用。

    钛金属机械加工性能好，可制成各种形状、各种规格的实用工程材料，包括板、棒、管、丝、带、箔、锻件、铸件、焊件等；大多数钛合金具有良好的可焊性，其设备一般无需焊后热处理，有利于船舶和海洋工程等大型工程装备的建造。

    客户介绍

    中船重工七二五所，是专业从事舰船材料与工艺及应用性研究的军工科研事业单位，多年以来，七二五所为海军武器装备发展，国民经济建设做出了重要贡献。

    七二五所构建了海军武器装备的基本材料体系，有效保证了装备工程对材料技术的需求，是我国舰船装备发展的中坚力量，并获得了中国质量奖提名奖、全国质量标杆、中国制造业十大创新企业等荣誉称号。

    焊接检测需求

    焊接质量对结构强度有着重要的影响，深海海水的强大压力和腐蚀性，对海洋设备结构强度有很高的要求，如果出现焊接质量问题，不仅影响结构的整体安装，使用性能，还会降低工程的安全可靠性。

    如何在钛合金工程样品的研发和生产中，对大幅面构件焊接的焊点以及构件平面度进行准确、快速的检测，成为质量过程控制中必不可少的重要环节，也一直是该装备工程材料科研单位关注的核心要点之一。

    在焊接过程中，焊接金属会热胀冷缩，导致构件在焊后存在残余应力和残余变形，这不仅影响结构的尺寸精度，还会降低其承载能力和机械性能，控制和调整焊接变形和平面度是十分重要的。无论是使用卡尺，破坏性检测，还是采用超声波新兴技术检测，都难以兼顾效率、精度和适用度的问题。

    大幅面焊接检测方案

    为了高效、高精度地进行检测，新拓三维技术工程师采用XTOM三维光学扫描测量系统，搭配XTDP三维摄影测量系统使用，贴点全自动拼接，对大幅面工程样件焊接过程中的变形情况进行采集记录，凭借先进的光学测量性能，高效地对图像进行解码和计算相位，快速、精准地完成样件的焊点测量，助力全面提升产品品质。

    1、钛合金工程样件测量

    七二五所需要测量检测的工程样件，包括二维尺寸为2000*1100的幅面钛合金工程样件，测量钛合金工程样件的装配精度、CMT焊接精度和投影面积；结合立体视觉和结构光的优势，XTOM/DP可以清晰地采集大幅面工程样件的三维尺寸及轮廓细节，满足客户对于测量效率和测量精度需求。

    通过拍照获取点云数据，可与CAD模型进行对比检测，并能输出全面而丰富的数字化检测报告。从装配精度测量云图数据可知，其装配精度为每米0.64mm；从焊接精度测量云图可知，其焊接精度为每米1.43mm。

   装配精度测量云图

    焊接精度测量云图 

    从样件的投影面积测量云图可知，其投影面积为2004.5×1098.6mm。

    钛合金工程样件投影面积

    检测价值

    以XTOM光学测量系统搭配XTDP摄影测量，具有更大的测量范围，可实现对大幅面的钛合金工程样件的高效测量，通过建立工程样件的平面度测量数据，分析焊接过程对结构变形的影响，从而更好地采取措施及时抑制变形，控制生产过程质量，更好地提升产品品质。

    另外，通过对样件的检测，分析焊接变形的主要因素，便于掌控各种焊接工艺对样件产生的变形影响，从而建立模型快速分析、预测焊接过程中产生的变形量，为新型材料的研制、生产提供真实的数据支撑，避免焊接实验的盲目性，既能提升工作效率，又能节省人工投入。