金属磁记忆检测技术主要特点有以下几个方面:

1)准确可靠地探测出被检对象上以应力集中区为特征的危险部位,是迄今为止对铁磁性部件进行早期诊断的唯一行之有效的无损检测方法。

2)无须专门的磁化装置进行外加磁场激励,利用工件制造和使用过程中形成的自有漏磁场实现对铁磁性构件的快速检测。它是继声发射[5]之后第二次利用结构自身发射信息的方法。

3)不需要对被检测工件的表面进行清理、打磨或其它预处理。降低劳动强度,提高检测效率。

4)设备轻便、操作简单、灵敏度高、重复性与可靠性好。

1。2 金属磁记忆技术评价应力的研究现状

1。3 本课题主要研究内容

本文研究了被检测试样检测位置及碳含量对金属磁记忆检测的影响。

1)对Q235钢和45钢进行真空去磁热处理,获得初始磁信号在允许范围内的试样。采用并优化热处理工艺参数,获得晶粒尺寸接近的Q235钢与45钢试样;

2)通过静载拉伸试验,获得Q235钢与45钢试样的力学性能,结合试样Hp(y)磁信号采集,制定试样静载拉伸加载程序;

3)以检测工作平台棱边为参考方向,计算并建立试样摆放角度与其散射磁场强度梯度间关系,根据不同应力时试样散射磁场强度梯度与试样摆放角度间关系获得最优试样摆放角度;

4)结合静载拉伸试验,计算并建立Q235钢及45钢试样散射磁场强度梯度与应力关系,通过两种材料试验结果的对比,澄清碳含量对金属磁记忆技术评价应力的机理;

5)制备Q235钢与45钢对接接头,采集对接接头Hp(y)磁信号,并计算该接头的纵向残余应力。

第二章 实验设备及材料

2。1实验材料

本实验选用Q235钢和45钢为研究对象,Q235钢是低碳钢,具有良好的塑性和焊接性能,成型能力很好,所有很多型材(如角钢、圆钢、工字钢、槽钢等材质很多为Q235钢),并具有一定的强度,适合于桥梁、建筑等工程结构,实用性能好,价格相对也很便宜,性价比高。45钢是常用中碳调质结构钢。具有较高的强度和较好的切削加工性,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性,材料来源方便。

2。2实验设备

2。2。1 EMS-2003智能金属磁记忆/涡流检测诊断仪

本实验的Hp(y)磁信号检测由爱德森(厦门)电子有限科技公司生产的型号为EMS-2003智能金属磁记忆/涡流检测诊断仪完成,EMS-2003智能磁记忆/涡流检测仪采用最先进的微电子技术,计算机技术、磁记忆检测技术和数字涡流技术研制而成的新一代无损检测仪器。EMS-2003智能磁记忆/涡流检测仪对在役设备由于材料不连续性(缺陷)而导致应力集中,表面、亚表面缺陷,以全新的快捷检测方式,给出设备疲劳损伤的早期诊断。仪器配有多种不同形式的传感器及长度计测器,以适应不同形式的检测需要。该仪器可用于锅炉压力容器、管道、叶片、轴承、铁轨、齿轮对、焊接部位及其它铁磁性金属构件的检测,磁记忆检测和涡流检测可随意切换,如图2-1所示。

图2-1 EMS-2003智能磁记忆诊断仪

2。2。2 CMT 5205型静载拉伸实验设备

CMT5205微机控制电子万能试验机是电子技术与机械传动相结合的新型材料试验机,它具有宽广准确的加载速度和测力范围,对载荷、变形、位移的测量和控制有较高的精度和灵敏度,还可以进行等速加载、等速变形、等速位移的自动控制试验,并有低周载荷循环、变形循环、位移循环的功能,如图2-2所示。

图2-2 CMT 5205型静载拉伸实验机

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