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《金属磁记忆检测技术》工程测试与信号处理4月18日汇报

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船用钢板焊缝的金属磁记忆检测技术原理与应用

船用钢板焊缝的金属磁记忆检测技术原理与应用
・ ５・ ２
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研 究 工 作 ， 文 简 要 介 绍 金 属 磁 记 忆 检 测 技 术 本 （ ＭＭＴ） 的原 理 ， 以及 采 用这 项技 术 在现 场 实 验 的
一
些 结果 。
２ 金属 磁 记 忆 检 测 技 术 的原 理
俄 罗斯学 者经过 ２ ０年 的研 究 ， ２ 世 纪 ９ 于 ０ ０年
代后期 率 先提 出 了一 种崭新 的无损 检测新 方法 —— 金属 重 要原 因 ， 各 种微 观 和 宏 观机 械 应 力 是 集 中所 导致 的疲 劳 失 效 ， 金属 磁 记忆 检 测 技术 可 而 以有效 地 检测 、 价应 力变 形状 态 。其 原理 是 ， 于 评 处 环 境 中 的铁磁性 部件 ， 在工 作载 荷 的作用下 ， 由于磁 机 械 效应 和磁 弹性 效应 的存 在 ． 料 内部 磁 畴 的取 材 向会 发 生 变化 ， 应力集 中 区域 （ 括材料 不连 续性 在 包
｛ 一 螂 学 一 ＊ 一
船 用钢板焊缝的金属磁记 忆检测技术原理与应用
钱其林 高海 良
林 傻 明
（ 德 森 （ 门） 爱 厦 电子 有 陨公 司 ）
张辉 华
（ 国船 舶 工 业 集 团船 舶 工 艺研 究 所 ） 中
（ 宁省 瑚海 造 船 厂 ） 辽
导 致 的应力 集 中） 磁 场 的切 向分 量 Ｈ ） 有最 ， （ 具
提 要 拳 文 简 要 舟 绍 空 属 磁 记 忆 检 测 技 术
大值， 而法 向分 量 Ｈ ｙ） 改变 符 号 ， （ 则 并且 有 过零 值 点 对部 件表 面漏磁 场法 向分量进行 扫描检 测 ， 便 可 以确定部 件 的应力 集 中区 ， 而 间 接地判 断 该铁 从 磁性 部 件是否存 在缺 陷。 当指 出， 里 的漏 磁场与 应 这 传 统 的漏磁 检 测 中的“ 漏磁 场 ” 有着 本 质 的 区别 ， 前

金属磁记忆检测机理的探讨

金属磁记忆检测机理的探讨
力有 关 ， 即产 生 与作用 应力相 对应 的磁记 忆 进 一步 的理 论 和试 验 研 究还 证 明 ， 磁 构 件 在 铁 运行 时引发 的残余 磁 性的改 变和重 新分 布是 由于磁 弹性 作用 的结果 ， 面 就 上述 问题 对 磁 记 忆 检测 的 下
机理 进行探 讨 。
１ 磁 记 忆 检 测
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第 ２ 卷第 １ ４ 期 ２ ２ １月 ０ 年 ０
无 损检 测 Biblioteka Ｎ ＤＴ Ｖ０ ２ Ｎｏ １ ｌ ４ ．
Ｊｎ ａ
２００２
金 属 磁 记 忆 检 测 机 理 的探 讨
任吉 林 ， 冠华 ， 邬 宋 （ 昌航 空Ｘ Ａ 学 院 ， 昌 南 －ｋ 南 凯 ３ ０３ ） ３ ０ ４ 林俊 明 ， 陈开惠 （ 爱德 森（ 门） 厦 电子有 限公 司 ， 门 ３ １ ０ ） 厦 ６ ０ １
近 年来兴起 的金 属磁 记 忆 检测 技 术 ， 由于 能有 效地对 铁磁构 件 的早 期损 伤 （ 尤其 是 隐性 不 连 续变
化） 进行 诊断 ，正 日益受 到人 们 的重 视 。
制 构 件受工作 载荷 的作 用 ， 内部 会 发 生具 有磁 致 其 伸缩 性质 的磁 畴组 织定 向的 和不 可 逆 的重 新取 向， 并在 应力与 变形 集 中区形 成最 大 的漏磁 场 Ｈ 的变 化 。即磁场 的切 向分量 Ｈ ｚ 具有 最 大 值 ． （） 而法 向 分量 Ｈ ｙ 改 变 符 号 且 具 有 零 值 点 。这 种 磁 状 态 （） 的不可逆变 化在 工作载荷 消 除后 继续保 留。从 而通 过 漏磁场法 向分量 Ｈ。 ） （ 的测 定 ， 可 准确 推 断工 便 件 的应力集 中部 位 。 磁记忆 检测 原理可 以由拉伸 试验得 到验 证 。钢 制 拉伸试 件安装 到拉 力试 验机 上 ， 测量 试 件表 面沿 轴 线漏磁 场 Ｈ ） 布 如 图 ｌ 所 示 。其 中 Ｈ ｙ （ 分 ａ （） 一０ 表示试 验 中检出 的应 力 集 中线 ， 处 此后 ， 继续 在 对 试样加 上 和应 力 集 中线 垂 直 的 负载 Ｐ 的情 况 下 做 拉力试 验 。从 图 １ ｂ可见 ， 该试 样 的断裂 出现在应 力集 中线 （ （ ） ） 。 Ｈ ｙ 一Ｏ处 铁磁 体在应 力作用 下具 有 磁弹性 效 应早 已为铁 磁学 的研 究所 证实 。磁 记 忆检 测最重要 的贡献在 于 只需在地 磁环 境下测量 铁 制构 件表面 漏磁 场法 向分 量 Ｈ ｙ 就 能确定 工件 上的应 力集 中区域 。 （）

金属磁记忆在应力测试中的应用

金属磁记忆在应力测试中的应用

测试仪 选用 Ｐ ０ Ｃ１４作 为 处 理 核 心 ，以实 现 测 量 数 据 的在 线 分 析 ，方 便 野 外 作 业 等 场 合 。也 可 通 过 系 统 的 串行 接 口 电路 实 现 与 外 部 计 算 机 的 互 联 ，具
有很好 的扩 展性 。通过 步进 电机控制磁敏 传感器 的 行 进 距 离 ， 实 现 定 时 定 步 长 测 量 ，如 图 ２ 。
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兵 工 自动 பைடு நூலகம்
自卸■■与控■
Ａｕ ｏ ａ ｉ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｎ ｎ ｒ ｌ ｔ ｍ ｔｃＭ ａ ｕ ｅ ｎ ｄ Ｃｏ ｔｏ ａ
Ｏ． ． ｔ ｍａ ｉ ｎ Ｉ Ａｕ ｏ ｔｏ ２ ０ ， １２ ， ０ ７ Ｖｏ ． ６ Ｎｏ ６ ．
ＤＵ ｉ ＣＨＥ Ｇ ｈ ， Ｕ — ｅ ｇ Ｌｅ ， Ｎ Ｓ ｕ ＮＩ Ｙｕ ｐ ｎ
（ ．０ ｔｆ ｏ ｍ， ｈ ｅ ｏ ｄＡｒ ｌ ｒ ｎ ｉｅ ｒ ｇＣｏｌｇ ， ’ｎ７ ０ ２ ， ｉａ Ｎｏ５ ２Ｓａ Ｒ ｏ Ｔ ｅＳ ｃ ｎ ｔｌ ｙＥ ｇｎ ｅｉ ｌ ｅ Ｘｉ １ ０ ５ Ｃｈｎ ） ｉｅ ｎ ｅ ａ
关键 词 ：应 力集 中 区； 测量 ；金 属磁 记 忆 ；一 维 小 波降噪 中图 分类 号 ：Ｔ ２ ４５ 文 献 标识 码 ：Ａ Ｐ ７．
Ａｐ ｌｃ ｔ ｎ ｏ ｅ ａ ａ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｓ ｒ ｓ ｅ ｔ ｐ ｉａ ｉ ｆＭ ｔ ｌ ｏ Ｍ ｇ ｅ ｉ Ｍ ｍｏ ｙ ｉ ｔｅ ｓＴ ｓ ｃ
Ａｂｓｒ ｃ ： ｓ ｄ ｏ ｔ ｌ ａ ｎ ｔｃｍｅ ｔａ ｔ Ｂａ ｅ ｎ ｍｅ ａ ｇ ｅ ｉ ｍｏ ｙ ｍｅ ｈ ｄ ｔ ｅ ｔｓｒ ｓ ， ｍ ｒ ｔ ｏ ｏ ｔ ｓ ｔｅ ｓ ＰＣ１ ４ ｉ ｈ ｎ ｇ ｏ ｅｏ ｅｄ ａ ｎ ｓ ｓｉ ｓ ｕ ｅ ｔ ０ ｓｔ ｅ ｍａ ａ ｅ ｃ ｒ ｆｔ ｉ ｇ ｏ ｉ ｎ ｔ ｍ ｎ ． ｈ ｒ Ｓ ｅ ｎ ｌｄ ｓ ｔ ｐｓ ｉ ｃ ｕ ｅ ：Ｕｓ ｈ ｎ ｔｕ ｎ ｏ ｍｅ ｓ ｒ ｔｅ ｃ ｔ ｅ ｔｃ ｉｓ ｄ ｔ ｌ ｂｅ ｄ ｓ ｏ ｅ ｙ ｏ ｅ ｄ ｍｅ ｓｏ ｖ ｌ ｔ ｏ ｅ ｔ ｅ ｉ ｓ ｍｅ ｔｔ ａ ｕ ｅ ｓｒ ｔ ｈ ｓ ｅ ｌ ｓｉ ｋ， ｔ ａ ａ ｗｉ ｉ ｐ ｓ ｄ ｂ ｎ ｉ ｎ ｉ ｎ ｗａ ｅ ｅ ，ｔ ｒ ｌ

压力容器无损检测——磁记忆检测技术李光海,刘时风沈功田

压力容器无损检测——磁记忆检测技术李光海,刘时风沈功田

压力容器无损检测——磁记忆检测技术李光海,刘时风沈功田(清华大学机械工程系,北京100084) (中国特种设备检测研究中心,北京100013)摘要:金属磁记忆检测是当前无损检测领域的一种新技术,可发现压力容器的应力集中区域,实现压力容器损伤的早期诊断。

介绍了磁记忆检测的原理、标准现状、仪器要求及其在压力容器制造、检验过程中的应用,并对压力容器磁记忆检测存在的问题进行了探讨。

关键词: 压力容器; 磁记忆检测; 应力集中中图分类号: TG115. 28 文献标识码:A 文章编号:100026656 (2004) 1120570205 NONDESTRUCTIVE TESTINGOF PRESSURE VESSELS :MAGNETIC MEMORY TESTING TECHNIQUELI Guang-hai , LIU Shi-feng(Mechanical Engineering Department , Tsinghua University , Beijing 100084 , China)SHEN Gong-tian(China Special Equipment Inspection and Research Center , Beijing 100013 , China)Abstract : Metal magnetic memory technology (MMMT) is a new nondestructive testing method , which is aneffective method for locating the stress concentration zones in pressure vessels and can be used to diagnose pressure vesselsin early stage. MMMT was reviewed including its basic principles , standards , instrument and applications in fabricationand in2service inspection of pressure vessels. Some problems faced in pressure vessels testing using MMMT were alsopresented. Keywords :Pressure vessels ; Magnetic memory testing ; Stress concentration。

液化石油气储罐焊后去应力热处理效果的金属磁记忆技术评估

液化石油气储罐焊后去应力热处理效果的金属磁记忆技术评估

液化石油气储罐焊后去应力热处理效果的金属磁记忆技术评估罗龙清;史红兵【摘要】Based on the positive correlation between the ferro-magnetic material metal magnetic memory signal and the applied strain or residual stress,the changing regularity of the statistic parameters of the weld metal magnetic memory signal - the standard deviation S of the LPG Tank (material 16MnR)before and after the PWHT was analyzed according to the statistical principles.The research shows that the standard deviation S of the metal magnetic memory signal can evaluate the PWHT.The PWHT is fine when S is below 10 A/m (the length of weld unit is 250 mm).%基于铁磁性材料的磁记忆信号大小与其所受应力或残余应力成正向关系的特性，应用统计学原理，分析了液化石油气储罐(材料16MnR)焊后去应力热处理前后，焊缝上磁记忆信号统计量，即标准差S 的变化规律。

结果表明，磁记忆信号标准差S 可以评估焊后去应力热处理效果，当磁记忆信号标准差S(焊缝段长度250 mm)低于10 A•m－1时，去应力热处理效果好。

【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2016(038)011【总页数】4页(P27-29,40)【关键词】金属磁记忆技术;焊后去应力热处理;评估;液化石油气储罐【作者】罗龙清;史红兵【作者单位】安徽省特种设备检测院，合肥 230041;安徽省特种设备检测院，合肥 230041【正文语种】中文【中图分类】TG115.28在液化石油气储罐焊接组装过程中，球壳板的机械加工、焊接过程中的温差和强行组装等原因都会导致焊缝存在较大的残余应力，为了消除残余应力，大多采用焊后去应力热处理方法[1]。

基于磁记忆检测的桥钢箱梁翼缘损伤状态力磁关系

基于磁记忆检测的桥钢箱梁翼缘损伤状态力磁关系

基于磁记忆检测的桥钢箱梁翼缘损伤状态力磁关系
苏三庆;秦彦龙;王威;左付亮;邓瑞泽;刘馨为
【期刊名称】《工程科学学报》
【年(卷),期】2022(44)5
【摘要】金属磁记忆检测技术由于其能够快速便捷的对铁磁性构件的损伤进行识别,且被认为具有识别隐性损伤的能力,而被广泛研究.为推进金属磁记忆检测技术在桥钢箱梁损伤检测方面的应用,对桥钢箱梁进行了静力受弯试验,提取其变形最严重的上翼缘磁信号分布,建立了损伤区域力与磁信号和磁信号梯度的关系曲线,并提出用磁场梯度指数来表征钢梁的受力和损伤状态.结果表明:上翼缘磁信号曲线与应力变化形态正好相反,磁信号曲线在进入塑性后发生反转变为负值,且随应力变化的速度增快,可以判断构件进入塑性状态,即将发生损伤;磁场梯度曲线在损伤最严重的区域出现最大值,且随着荷载的增大,磁梯度最大值点不断向钢梁中间移动,由此可以进行破坏状态的预警;磁场梯度与应力关系曲线可将构件整个受力过程明显的区分为初始、屈服、塑性、损伤4个状态;可以用磁场梯度指数来进行构件受力状态与损伤状态的表征.该研究可为金属磁记忆检测技术在桥钢箱梁损伤状态的定量评估和预警方面的应用提供依据和参考.
【总页数】11页(P900-910)
【作者】苏三庆;秦彦龙;王威;左付亮;邓瑞泽;刘馨为
【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG115.28;TU391
【相关文献】
1.基于力磁耦合的金属磁记忆检测机理与仿真
2.基于金属磁记忆检测技术的波纹斜腹板钢箱梁试验研究
3.钢箱梁竖向波纹腹板剪力与磁记忆场强关系的试验研究
4.基于金属磁记忆技术的车桥桥壳损伤检测
5.磁记忆检测中的力-磁关系及其实验观察
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基于力磁耦合的金属磁记忆检测机理与仿真

基于力磁耦合的金属磁记忆检测机理与仿真基于力磁耦合的金属磁记忆检测机理与仿真李龙军;王晓锋;杨宾峰;张辉;崔文岩;柏雪倩【期刊名称】《空军工程大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(013)003【摘要】Aimed at the problem of metal magnetic memory that the microcosmic cracks cannot be evaluated quantitatively by the metal magnetic memory testing method at present, the numerical value relation between the magnetic conductivity and stress is derived based on the analysis of the metal magnetic memory testing mechanism by using the theory of Jiles, who discussed the physical mechanism of the stress - magnetization effect. The finite element a-nalysis of stress - magnetization effect is done on steel plate specimen with a microcosmic crack using ANSYS. Through the analysis, using an applicable magneto -elastic coupling model and distilling the peak values distance and peak value of metal magnetic memory can evaluate the breadth and deepness of microcosmic cracks quantitatively.%针对金属磁记忆检测技术目前尚不能对微观缺陷进行定量检测的问题,在分析基于力磁耦合的金属磁记忆检测机理的基础上,利用Jiles力磁耦合准则及宛福德的磁性物理学,推导出了磁导率与应力之间的数值关系,并通过ANSYS有限元仿真软件建立了二维力磁耦合模型,研究了微观缺陷深度和宽度对构件表面空间中磁记忆信号的影响规律.仿真结果表明:通过提取磁记忆信号法向分量峰峰值之间的间距可以对微观缺陷的宽度进行定量,提取磁记忆信号法向分量的烽值可以对微观缺。

金属磁记忆技术表征铁磁材料应力集中程度的研究

金属磁记忆技术表征铁磁材料应力集中程度的研究董丽虹1，2, 徐滨士1, 董世运1, 路旭2，陈群志3,, 王丹1（1.装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点试验室，北京 100072； 2.军械工程学院基础部，石家庄 050003； 3.北京航空工程技术研究中心，北京 100076； ）摘要：为研究金属磁记忆信号H p (y)值和应力集中程度的对应关系，对预制切口的不同应力集中系数的板状试件进行拉拉疲劳试验，试验过程中检测试件表面典型位置的3条检测线H p (y)信号变化。

结果显示：位于材料无缺陷部位的检测线磁曲线受载后显示良好线性，位于切口前沿和横跨切口的检测线磁曲线则显示切口的异变峰信号；并且随应力集中系数的增大，异变峰的磁场变化梯度K 值明显增大，K 值可以用来表征铁磁试件的应力集中程度。

关键词：铁磁材料； 金属磁记忆； 应力集中；异变峰1 前言铁磁材料由于具有优良的性能而广泛应用于工业生产的各个领域。

铁磁材料在冶炼、制造过程中不可避免的会产生各种缺陷，如气孔、夹杂、裂纹等，使得材料在该部位产生微观或宏观不连续[1-3]；同时，现代机器设备中，大量重要铁磁部件具有孔、槽、切口、凸缘等，也使得零部件的形状在这些部位发生改变和间断，引起应力集中现象[4]。

在应力集中部位，由于局部所承受的应力远远高于名义应力，是构件中最危险的部位[5]。

为保证铁磁结构的安全运行，采用无损检测技术监测其应力集中的程度，一直受到工程界的密切关注[6,7]。

金属磁记忆技术是由俄罗斯学者在1997年正式提出的一种无损检测方法[8-11]，它可以发现铁磁材料表面的应力集中区域（即潜在的危险区域），在应力集中区域，表面自有漏磁场的法向分量H p (y)过零点，水平分量H p (x)具有最大值。

然而，由于金属磁记忆技术发展时间较短，磁记忆信号和应力集中程度之间的对应关系尚未明确，难以建立适用于不同行业领域的通用检测标准。

本研究采用两种应力集中系数分别是K t ＝3和K t ＝5拉拉疲劳试样，研究疲劳过程中磁记忆信号对应力集中程度的反映，探索磁记忆信号与应力集中程度之间的定量化关系。

最新金属磁记忆方法的物理原理

金属磁记忆方法的物理原理摘要: 尝试诠释金属磁记忆法-新无损检测方法的物理原理。

给出金属磁记忆法检测的典型的定性和定量判据。

关键词：金属磁记忆；物理原理PHYSICAL BASE OF THE METHOD OF METAL MAGNETICMEMORYDubov A.A. Vstovsky G.V.(Institute of metallurgy of Academy of Science 《Energodiagnostika》Co. Ltd Russia Moscow)Abstract The attempt is made phenomenologically to give interpretation of the physical base of the metal magnetic memory method - new magnetic method of a non-destructive inspection. The characteristic of qualitative and quantitative criteria used in the method of metal magnetic memory is shown. Keywords metal Magnetic memory；Physical base检测设备的实际应力-变形状态，最为有效并且在实践中得到越来越广泛应用的方法乃是金属磁记忆法(MMM)，其主要原理和判据在[1, 2, 3, 4].文中都有阐述。

金属磁记忆方法，依作者意见，乃是技术诊断领域里的崭新方向。

这是继声发射之后第二个被动式的检测方法, 它是利用结构自身辐射出的信息。

金属磁记忆法不仅能检测处在运行状态下的设备，也能在设备修理时进行检测。

同时，金属磁记忆法除了能早期发现正在发展着的缺陷外，还能进一查明受检对象的实际应力-变形状态，找出产生破损的根源。

高强度连接螺栓金属磁记忆检测


集 ．
一
中
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ｆ ｄｈ ｄ Ｈ ＋ｆ ０ 一 ０ 一
—
应力集 中， 其应 力集 中线 与 单 向抗 拉应 力生 产 的应 力集 中线有所 差别 。在 研究井控装 备连接 螺栓磁记 忆检 测时 ， 先计 算单 向拉伸 应 力产 生 的应 力 集 应首
属部件 的检 测 ， 分析 （ ） 化 梯 度 或对 （ Ｙ变 ）
是 如此 。 目前 国内对石油 井控装 备 中连 接螺栓 的检
测然而
这种检测 方法需 要 对连 接 螺栓 做 全 面 的清 理 ， 并且 对螺栓 的检测效 果并不 理想 。
・
６ ・ Ｏ
钻
采
工
艺
２１ ００年 １ 月
Ｊｎ ０１ ａ ．２ ０
ＤＲＩ Ｌ ＮＧ ＆ Ｐ ＬＩ ＲＯＤＵＣ Ｉ Ｔ ＯＮ ＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｔ
高强 度连接 螺栓 金 属磁 记 忆检 测
邓勇刚 刘念念 黄 怡然 张利 红 胡安智 明传 中 ， ， ， ， ， ， 牟鹤林
第 １ 期
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钻
采
工
艺
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Ｄ ＩＬＮ ＆ Ｐ Ｏ Ｕ Ｔ０ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ Ｒ Ｌ ＩＧ Ｒ Ｄ Ｃ １Ｎ Ｔ Ｃ ０ Ｏ Ｙ
应
力
二、 螺栓 表 面应 力 集 中 区 磁场分布计算模型
连接螺栓 在使用 过 程 中主要 受 拉 力 、 矩 力作 扭 用 。 由多次抗 拉应力 和扭矩力 而在螺栓杆 件上产 生
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新方法不断涌现
尽管很多新方法在原理上没有重大突破，但是 由于新技术、新方法的引入，可以认为其检测 过程、检测装备将与现有的检测技术系统有明 显的区别。
标准化和规范化
无损检测技术的标准化和人才培养的规范化正 在不断加强。
应用范围不断扩展
一方面是对传统的应用范围的要求不断提高， 除了要求探测出缺陷的存在与否，还要进一步 知道缺陷的位置、类型、尺寸及要求对缺陷进 行成像；另一方面，将突破传统领域的检测范 围，无损检测技术将在更宽广的领域得到应用， 比如食品成分检测、人体健康检测等。
02
磁记忆检测技术
• 发展历程 • 优点与局限性 • 工程应用 • 原理 • 组成设备和仪器 • 展望
磁记忆检测
发展历史
03 1999年10月，在汕头召开的第七届 全国无损检测年会上，杜波夫教授 在大会上向中国学者介绍了磁记忆 检测的原理及应用，揭开了我国在 磁记忆研究领域的帷幕。 1997年，在美国旧金山举行的 第50届国际焊接学术会议上， 以杜波夫教授为代表的俄罗斯 科学家首先提出金属应力集中 区的磁记忆检测效应。
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工程应用
试验发现磁记忆信号 有突变现象，如上图所示。 为确定突变信号所示 缺陷类型，对焊接试块分 别进行RT射线检测及 TOFD 超声波衍射时差法 检测，并保留检测结果。
磁记忆检测
展望
因为该技术发展时间不长，还不成熟，其理论基础与应用还有待进一步深入 研究，所以磁记忆检测技术还有好长的一段路要走。综合来说，磁记忆检测技术 的发展趋势主要有：
磁记忆检测
原理
目前普遍是以测量磁场变化梯度极大值的绝对值为诊断参数来判断应 力集中程度，即 dH p y
K dx
磁记忆检测
优点和局限性
优点
1
可预测应力集中区
磁记忆检测是以应力和变形集中区为标志的最危险 区域的无损检测方法，通过磁记忆检测可以早起诊 断，并较为准确地评价设备的安全性。
2
2000年5月，福建厦门爱 德森公司研制出了亚洲第 一台便携式智能磁记忆检 测仪器。
02
发展历程
01 2010年5月，我国电力部门 发布了我国首个磁记忆检测 标准。
04
磁记忆检测
原理
由于磁记忆检测技术涉及磁性物理学、铁磁学、金属材料学、弹 塑性力学、断裂力学、磁弹性理论、信号与系统分析等多个学科的知 识，所以理解起来比较困难。为了方便大家理解磁记忆检测技术的原 理，我将会在以下几点做简短的讲解。
04
磁记忆检测
展望
未来是各种新型检测技术层出不穷的时 代，各种新型检测技术层出不穷的同时我们 也要意识到每个技术有有其优点也有其不足 的地方。学会把握每个技术的优缺点，取长 补短，相互联系，研制开发高维度、高精度、 多参量、多功能、智能化的其他检测方法， 这样才能达到我们所期盼的检测目的。
03
与漏磁检测对比
4
无严格的磁记忆诊断指标
缺陷或应力的评判手段尚不完善，无严格的磁记忆 诊断指标，检测过程受技术人员水平和仪器限制较 大，随机性较大。
5
易受内在因素影响
金属磁记忆属于弱磁信号检测方法，信号易受材质、 缺陷大小和种类、外激励或残余磁场的大小和方向、 表面粗糙度等影响。
磁记忆检测
组成设备和仪器
磁记忆检测仪器是基于磁记忆效应原理开发出来的新型 无损检测设备，由传感器、主机及其它辅助设备组成。 包括由磁敏传感器、微磁测量 (滤波器、放大器)及A ／D 转换器等组成的信号处理电路，以及显示和键盘控制装置， CPU系统等。其中计算机是核心，传感器是仪器的重要部件， 其性能好坏对检测结果影响非常大。
磁记忆检测
原理
材料热加工
磁畴重新构造
产生应力集中
磁机械效应
形成漏磁场
1
2
3
4
5
铁质工件在经熔炼、锻造、热处理等加 工工艺时，温度超过居里点，其内部磁 畴组织倍瓦解，磁性消失。当金属冷却 到居里点以下的过程中.
一方面铁磁晶体在重新结晶的同时形成 磁构造.
另一方面，由于材料内部的各种不均匀 性（如形状、结构及含有杂质或缺陷等） 而形成组织结构不均匀的遗传性。 缺 陷 往往是由于应力集中滴水穿石而形成的
6
设备方便携带
仪器结构简单、便携、体积小，同时还能改善劳动 条件，降低劳动强度。
磁记忆检测
优点和局限性
局限性
1
对人工缺陷检验出能力差
对构件上加工的孔、槽等均检测不出。
2
只能检测铁磁性材料构件
非铁磁性材料不具备良好的导磁性。
3
缺少定量分析
检测时只能发现缺陷可能出现的危险部位，尚不能 对缺陷的形状和大小及性质进行定量分析。
磁记忆检测
原理：居里温度
居里温度又称磁性转变点。低于居里温度时该物质成为铁磁体， 此时和材料有关的磁场很难改变；当温度高于居里温度时，该物质成 为顺磁体，磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。铁制工件的 居里温度是768℃。
磁记忆检测
原理：磁机械效应
磁化强度的变化与应力或应变等力学量的变化密切相关 的现象称为磁机械效应。铁磁物质伴随着磁化强度的变化而 产生应变的磁致伸缩即这种效应之一。 此外，当对铁磁体加上应力产生应变时，其内部磁畴排 列、自发磁化的方向也将发生变化，以及由此引起磁化强度 本身也发生变化的所有磁致伸缩的逆效应也属于磁机械效应。
保持设备原始状态
对设备外露的部分的检验无需设备停止工作，可保 持零部件在原始状态下进行检测。
3
无需专门磁化装置
不需要专门的磁化设备对构件进行磁化，仅依靠地 磁场的作用就能够对铁制工件进行可靠的检测
4
检测速度快、检测效率高
测试结果重复性、可靠性比较好，检测速度快。
5
检测过程无污染
检测过程不对环境造成污染，符合环境保护要求。
微传感器
微磁测量 （滤波、放大）
A/D
计 算 机 系 统
显示 报警 串口输出
磁记忆检测
工程应用
金属磁记忆检测技术基于铁磁材料在地磁场和循环应力 作用下的力磁效应机理，通过检测零构件表面的磁场分布， 能够发现早期应力集中和宏观缺陷，在各个方面都有着广阔 的应用前景。
电力
化工
铁路
石油
航空
磁记忆检测
工程应用
磁记忆检测
原理：磁畴
所谓磁畴，是指铁磁体材料在自发磁化的过程中为降低静磁能而 产生分化的方向各不相同的小型磁化区域，每个区域内部包含大量原 子，这些原子的磁矩都像一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻的不同 区域之间原子磁矩排列的方向不同，如图所示。
磁性材料在正常情况下并不对外显示磁性，磁畴的磁矩方向各不 相同，结果相互抵消，矢量和为零，整个物体的磁矩为零，它也就不 能吸引其它磁性材料。只有当磁性材料被磁化以后，它才能对外显示 出磁性。
磁记忆检测
原理
铁磁性金属零件在加工和运行时，由于受 载荷和地磁场共同作用，在应力和变形集中区 域会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和 不可逆的重新取向，这种磁状态的不可逆变化 在工作载荷消除后不仅会保留，还与最大作用 应力有关。金属构件表面的这种磁状态“记忆” 着微观缺陷或应力集巾的位置，即所谓的磁记 忆效应。
选用规格为20mm×300mm×300mm的20钢板对接焊缝试块，首 先采用TSC-2M-8型八通道应力集中磁记忆测试仪沿焊缝扫查，然后 按纵向分区1~6垂直焊缝进行扫查，箭头表示扫查方向，如图所示。 仪器设置测试步长为1mm，探头提离试块表面5mm。考虑地磁场影响 ，试块在同一位置进行测量。
磁记忆检测
新技术、新材料不断提 升现有的无损检测技术
新技术和新材料的不断发展，对现有的无损检 测技术带来的新的血液和发展动力。通过新技 术和新材料，可以对现有技术进行改造和提升， 可以提高原有技术的检测精度、可靠性、实用 性以及扩展其应用范围
绿色化
无损检测技术作为紧密和机械工业相联系的一 个技术体系，绿色化也将成为无损检测技术未 来的一个重要检测方向
金属磁记忆检测技术
汇报时间：2018年4月18日 汇报人：谢超杰
目 录 CONTENTS
01
磁记忆检测技术 研究背景
02
与漏磁检测对比
03
疑问
04
01
研究背景
研究背景
随着计算机技术、嵌入式系统技术、传感器技术等快速发展， 无损检测技术和仪器已经呈现出数字化、图像化、 自 动 化 、 智能化 现象 ， 并且还在进一步扩大和发展，即未来会出现越来越多的新型 无损检测技术。
磁记忆检测
原理
受载铁磁构件应力集中部位表面的漏磁场分布如图所示，即磁场 的切向磁信号Hp(x)具有最大值，法向磁信号Hp(y)改变符号且具有过 零点。
这种磁性状态的变化是不可逆的，在工件不受其他载荷作用时 会继续保留。因而，通过对漏磁场切向分量Hp(x) 和 法向分量Hp(y)的 测定，便可以准确地推断工件的应力集中部位，从而对工件可能出现 的早期损伤实施有效检测和评估。
研究背景
目前，我国无损检测水平保持在一个较高的水平，已经 成为了无损检测技术的大国，但还是谈不上是一个无损检测 技术的强国。 我国的无损检测技术仪器主要集中在中低端市场，附加 值低，竞争激烈，而绝大多数高端的无损检测设备还必须依 靠进口。在检测仪器开发方面基本上是跟在别人后面前进， 这些都是我国无损检测界面临的挑战。 众所周知的是，构件的损伤是从量变到质变的过程，除 一些极脆性的材料构件之外，起初出现损伤的原因正是应力 集中现象。常规的五大无损检测技术：超声、射线、磁粉、 渗透和涡流无法对构件的应力集中现象进行有效的评估。 所以今天我要和大家讨论的是一个可以对材料的应力集 中进行确定并对隐性损伤部位进行预估的新型无损检测技术： 金属磁记忆检测技术。
与漏磁检测对比