金属磁记忆诊断法有哪些优点
无损检测-磁记忆技术文档
1 ．什么叫磁记忆效应?在具有外磁场（地球磁场）存在的条件下，承载的铁磁部件中会产生应力集中，并在应力集中部位出现导磁率减小，工件表面的漏磁场增大的现象，铁磁性金属部件所具有的这一特性称之为“磁机械效应”。
由于这一增强了的磁场“记忆”着部件的缺陷或应力集中的位置，故又称“磁记忆”效应。
2 ．什么叫金属磁记忆检测？金属的磁记忆检测（M MT ）是利用金属磁记忆效应来检测部件应力集中部位的一种快速无损检测方法。
该方法对铁磁性部件由于疲劳、形变、损伤而产生的微裂纹可进行早期诊断。
3 ．简述磁记忆检测的原理。
工程部件由于疲劳、形变而产生的微裂纹会导致出现应力集中，研究表明：承载铁磁性金属部件存在着磁记忆效应，其表面的磁场分布与部件应力载荷有一定的关系，因此可通过检测部件表面的磁场分布情况间接地对部件进行诊断。
x 理论与实践研究证明，铁磁性部件缺陷或应力集中区域磁场的切向分量Ｈｐ（）具有最大值，法向分量Ｈｐ(y) 改变符号且具有零值。
实践中，我们通过检测法向分量Ｈｐ (y) 来完成对部件的检测工作。
4 ．适合用磁记忆法（MMT ）检测的对象有哪些？金属磁记忆法（M MT ）检测仪器适用于对铁磁金属制件的早期快速诊断。
该仪器配备不同形式的探头，可对管道、容器、汽轮机和燃汽轮机叶片、转子、叶轮，飞机机体、起落架以及各种不同形状构件、焊接头进行检测。
MMT 检测方法不要求对被检测部件表面进行处理，可直接检测，方便操作。
5 ．金属磁记忆诊断法有哪些优点？金属磁记忆诊断方法和传统的检测方法相比，具有下列优点：①既可检测出宏观缺陷又可检测出微观缺陷，并能进行未来危险的预报。
②无需专门的磁化装置就能对铁磁性构件进行可靠的检测。
③不需对被检金属表面进行清理或其它预处理。
④提离效应影响很小。
⑤设备轻便、自带电源、有记录装置，操作简单、灵敏度高、重复性与可靠性好。
⑥在检测过程中确定零件的应力集中线，实现早期诊断。
6 ．简述《磁记忆检测数据分析软件》的用途。
磁记忆
被检测构件表面不需要进行预处理 ;分别区分塑性变形区 和出弹性变形区。
操作简单快速,可重复性好和可靠性高;确定金属层滑动面 位置和产生疲劳裂纹的具体位置。 可以准确可靠地探测出被检测对象的应力集中部位或微 观缺陷部位 ,可以将裂纹在金属组织中的走向和是否继续 发展显示出来。 是迄今为止唯一有效的铁磁构件早期诊断方法。
发展方向
深入研究磁记忆检测机理
发展磁记忆检测方法的不同组合
建立裂纹的几何形状与应力值之间的数据库
研发磁记忆检测机器人
问题
做疲劳试验没有考虑到所用仪器的磁化作用，导 致测的数据有偏差，是不是制定量化标准的一大 障碍？ 地磁场的存在是否是诱发铁磁构件应力集中区形 成漏磁场的必要条件？ 什么样的材料围起来的空间没有磁场？ 管道表面的磁场信号强度在垂直面上随着远离管 道是否成线性变化？（先从条形磁铁下手）
俄罗斯学者杜波夫1997年公开提出金属磁记忆检测技术。
1999年来到我国参加了中国第七届无损检测年会时介绍 了该种无损检测方法 ,由此金属记忆检测技术在我国兴起 研究浪潮。 2002年俄罗斯焊接协会制定了焊接接头磁记忆检测标准。
磁记忆技术的国内外现状
DOUBOV教授提出了磁记忆效应学说, 基于磁机械效应、自发 磁化及磁致伸缩效应，认为磁记忆是利用构件载荷作用下形成 的位错滑移带区域而出现自由漏磁场。国内对磁记忆检测机理 研究有两个主要的观点: 任吉林等从能量平衡角度来解释了铁 磁体内部磁畴的畴壁发生不可逆的重新取向排列, 形成漏磁场, 提出了基于铁磁学基本理论的能量平衡说。仲维畅从电磁学角 度解释了在电磁感应作用下, 铁磁性材料的非对称弹塑性应变, 进而解释了金属磁记忆的磁机械效应。
金属磁记忆检测方法的应用
一
、
金 属磁 记 忆 方 法
探伤等方法 确定具体的缺 陷存在 。 金属磁记忆检测方法能够 同时完成两项实际任务 ：
一
金属磁记忆检测技术是无损检测领域的一项新技术 ，
它不 同于其他常规无损检测方法的独特之处在于能对铁
磁金属构件的应力集 中、失效 、损 伤等进行快速 、准确 的早期诊断 ，以防止设备发生突发性的疲劳破 坏。 该 方法 的原理是利用铁磁制件在应 力和变形集 中区
忆检测等方法 。在确定管路 、设备 和结构 的应 力变形状
态时 ， 目前获得 日益广泛应用的方法是金属磁记忆法 。 它 集 中了非破坏检测、断裂 力学和金属学的潜在 能力。
本任务 ，就是在检 测对象上确定 出以应 力集 中区为标 志 的最危险的区段和 部件 ，然后在 应力集 中区采用超 声波
检测 手段难 以实施检测的部位 （ 如原油主管线开孔接管 的角焊缝 、第一 圈板与罐 底板 的角焊缝 等）能够 实现高 效和 准确检 测。金 属磁记 忆检测 方法操 作简便 ，对检测
环境要求不 高 ，高效快速 ，在大 型储罐 的无损检测领域 具有广 阔的应用前景 。
是评估焊接接头应 力变形状况 ，并 找出残余应 力
集中区 （Ｃ Ｓ Ｚ）损伤发展 的主要根源 。 二是减少传统性 检测方法 （ 如超声 、 ｘ射线等 ） 的工 作量 ，并提 高焊接接头无损检测的效率 。 对于接触点焊 、 管子接触焊 、 丁字焊角焊 、 小厚度焊
接接头 （ｒｍ 以下 ） ６ ａ 、三通式焊接接头 等型式 的焊接 接
研制 出了磁记忆检测仪——Ｅ 一 ００ 属诊断仪（Ｌ ＭＳ ２０ 金 ／通
发现检测结果 的重现性很好 ，定 位精度准确 ，检测结论
在用特种设备金属磁记忆信号特征分析
在用特种设备金属磁记忆信号特征分析王陶（湖北科规检测有限公司，湖北襄阳441100）【摘要】当前，传统无损检测（磁粉、渗透、超声、射线等）方法难以对装备内部的应力集中进行有效的探测，而采用金属磁记忆（MMA）技术可快速准确地发现装备内部的应力集中。
但是，因为金属磁记忆技术的发展尚处于起步阶段，所以其在实践中仍然面临着许多的问题。
因此，本文的重点是针对这一问题展开了详细论述，供相关人员参考使用。
关键词：特种设备；金属磁记忆；应力；集中中图分类号：TQ050.7文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671-3508.2023.10.084Analysis of Metal Magnetic Memory Signal Characteristicsof Special Equipment in UseWang Tao（Hubei Kegui Testing Co.,Ltd.,Xiangyang,Hubei441100,CHN）【Abstract】Currently,traditional non-destructive testing methods(such as magnetic powder, penetration,ultrasound,radiation,etc.)are difficult to effectively detect stress concentration in⁃side equipment.However,the use of metal magnetic memory(MMA)technology can quickly and accurately detect stress concentration inside equipment.However,due to the fact that the development of metal magnetic memory technology is still in its early stages,it still faces many problems in practice.Therefore,the focus of this article is to provide a detailed discussion on this issue for reference and use by relevant personnel.Key words:special equipment；metal magnetic memory；stress；focus在我国经济高速发展的今天，特种设备在工业中的运用日益广泛。
金属磁记忆检测方法及试验研究
华中科技大学硕士学位论文金属磁记忆检测方法及试验研究姓名：王欢申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：康宜华;武新军20050429摘 要设备的零部件和金属构件发生的损坏，80％是由于各种微观和宏观机械应力集中所导致的疲劳失效。
金属磁记忆检测方法可以实现对铁磁性构件应力集中损伤的早期诊断，对防止突发性的疲劳损伤事故具有非常重要的意义。
本文首先总结了铁磁性构件的各种应力检测方法，对比了国内外的相关研究现状，且从铁磁性材料的磁化理论和基本现象出发研究了磁记忆检测的原理，并在此基础上介绍了用于本课题试验研究的磁记忆检测系统；然后根据金属磁记忆检测原理可以由拉伸试验得到验证的理论，预制了一批钢棒试件进行静拉伸试验过程中的磁记忆信号分布变化与应力场关系的初步定性研究，总结其磁记忆现象的特点，并通过试验分析了磁记忆检测的影响因素；由于钢丝绳受力和结构制造等的复杂性其疲劳检测一直以来很难开展，最后建立了模拟钢丝绳的实际工作状态的试验装置，尝试检测三个不同工作段疲劳循环过程中的磁记忆信号，通过MATLAB软件进行去噪处理后进行分析比较，得到钢丝绳疲劳循环过程中的磁记忆现象的特点。
通过试验可以发现，磁记忆检测根据磁性的变化来判断应力集中和缺陷的存在，大部分零值点和磁场畸变处均对应了应力集中和缺陷。
因此，作为一种新的无损检测方法，无论从理论上还是实践中都是切实可行的。
关键词：铁磁性磁记忆检测应力集中动疲劳静拉伸 MATLABAbstractThe fatigue invalidation made by the kind of microcosmic and macroscopical mechanical stress concentrate 80% resulted in equipment part and metal components damage. The metal magnetic memory testing method can diagnose stress concentrate zone of the ferromagnetic which the damage is going to appear in advance, thus realize to predict destruction. So it is very important to avoid the unplanned fatigue failure.First, the thesis expounded the kind of stress testing of ferromagnetic part and the current developing status around the world, the devise of metal magnetic memory testing system was introduced basing on the elements of metal magnetic memory testing being studied from the quest for the magnetization theory and basic phenomenon of ferromagnetic material. Second, according to the theory of magnetic memory testing can be validated by tension experiment, a passel of steal bar had been made to primary discuss the relation of magnetic signal distributing and stress field under static tension experiment, then summarized the characteristic of magnetic memory phenomenon during the static tension course and analyzed the influencing factor. Finally, because wire ropes fatigue testing is very hard to develop for its characteristic of being forced and construct, so experiment equipment simulating wire ropes actual working estate was been set up to test the magnetic memory signal distributing of three inspected segment during the fatigue circling course at last, the yawp of signal is been eliminated by MATLAB, then attained the characteristic of magnetic memory phenomenon during the circling course by analyzing and comparing the signal .We can find that stress concentrate and flaw can be judged basing the change of their magnetism with metal magnetic memory testing by analyzing the signal, much of point of zero and exception magnetic field is corresponding to them. So metal magnetic memory testing is feasible from theory and practice as a new non-destructive testing.Keywords: ferromagnetic magnetic memory testing stress concentrate dynamic fatigue static tension MATLAB√独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
金属磁记忆检测技术简介
1金属磁记忆检测技术简介------21世纪的诊断方法赵传明（云天化股份有限公司，云南水富657800）摘要：简要介绍了金属磁记忆检测技术的基本原理、应用范围及用前景。
关键词：金属；磁记忆；检测众所周知，机械应力集中是各种不同用途的金属承力结构件产生疲劳破坏的主要原因之一。
因此，结构件应力的测量、应力状态的评估和早期损伤区域的确定一直是人们十分关心的问题。
如何应用检测仪器，尽早发现结构件的应力集中和早期损伤区域，并进行有针对性的探伤检查和状态监测，对于早期预防结构件断裂故障、防止发生重大事故具有重要意义。
为此，云天化集团压力容器检测站专门从俄罗斯动力诊断公司进口了一整套金属磁记忆检测仪和配套软件，以解决金属承力结构件早期损伤区域全面、快速、准确的诊断问题，并取得了很好的应用效果，从而保证了合成氨、尿素生产装置的长周期安全运行。
1 金属磁记忆基本检测原理当弹性应力作用于铁磁体时，铁磁体会产生磁致伸缩性质的应变，同时也会产生弹性应变，这种现象称为磁弹性效应。
磁记忆检测技术是基于铁磁体的磁弹性效应，是漏磁检测的一种特殊形式。
它是利用地磁场作为磁化场，而不是利用人为外加的磁化场。
铁磁结构件在运行时会受到载荷和地球磁场的共同作用，在应力和变形集中区的磁畴组织会在一定方向重新取向，局部区域产生漏磁场，而且由于内应力和变形，这种磁场是不可逆的，即在外加载荷消失后仍能够保持。
漏磁场的这种“不可逆”效应就成为磁记忆效应。
此外，在地球磁场存在的条件下，金属结构件中缺陷和夹杂物最集中的地方会出现磁畴变化，并也在表面出现漏磁场。
通过检测这种漏磁场，即可发现微小缺陷和应力集中区域。
理论分析可知，在缺陷或内应力集中的地方，金属的磁导率最小，而在表面形成最大的漏磁场。
在应力集中区内，该磁场的切向分量HP(x)具有最大值，而法向分量HP(y)改变符号（过零点）。
因此，应力集中线可根据HP(y)值的符号变化进行判断，而应力集中程度可根据HP(x) 值的大小或HP(y)值在变方向处的变化剃度来计算。
金属磁记忆方法aa
金属磁记忆方法-设备和金属结构技术诊断的新方向发展与应用的简要总结、标准化问题（节选）杜波夫教授(《动力诊断》公司俄罗斯莫斯科)金属磁记忆法-无损检测方法，其基本原理是记录在工作载荷作用下设备局部应力集中区中产生的自有漏磁场。
这时，检测对象中的漏磁场值反映导磁率的张量，相当于由工作载荷作用形成的应力和变形的张量。
单个零件、制品和焊接接头的漏磁场，相当于它们在地球磁场中制造和冷却后的残余应力张量。
磁化强度朝由工作载荷产生的主应力作用方向的不可逆变化，以及零件和焊接接头在地球磁场中制造和冷却后的残余磁化强度，作者建议把它称作金属磁记忆。
磁记忆方法的独到之处同样在于它是基于利用由工作载荷作用造成产生在稳定滑移位错带的自有漏磁场。
不论什么条件，工作结构上的任何人工磁化，都不可能得到像自有漏磁场那样的信息源。
只有处在像地球磁场这样小的外部磁场中，在承载结构上，当变形能量远远地超过外部磁场能量时，才能形成并获得那样的信息。
金属磁记忆方法兼有无损检测功能和断裂力学所提供的潜力。
因此，在对工业对象进行检测时，这一方法同其他方法相比具有一系列重要优点。
方法不要求对受检表面做专门的准备（清理金属等），和采用专门的磁化装置，因为它利用的是设备和金属结构在制造和使用过程中的磁化现象。
在俄罗斯、中国和欧洲，不同工业部门专家对崭新的磁无损检测方法的兴趣近年来显著地提高了。
探伤专家所形成的普遍心理-查找具体缺陷，妨碍着对方法的客观认知，但是，已经有许多专家明白，许多情况下（尤其是设备长期使用后）更为危险的乃是金属濒临损伤前的状态（在金属组织水平上出现了不可逆的变化），而且由于金属疲劳损伤能够突然出现在那些通常意想不到的地方。
传统无损检测方法的灵敏度不能找到金属濒临损伤的状态，使用金属磁记忆的检测方法正是用来解决这一任务的。
在现场确定设备寿命和保证其可靠性时所出现的那些悬而未决的问题也构成了对本方法的兴趣。
现有的那些传统无损检测设备应力-变形状态的方法（射线、超声、压力应变片等），它们在现场的广泛采用中效率是不高的。
金属磁记忆检测技术研究
金属磁记忆检测技术研究1金属磁记忆检测技术金属磁记忆检测技术是上世纪俄罗斯杜波夫教授提出的一种新型无损检测技术，其基本原理是记录在工作载荷作用下铁磁性构件局部应力集中区域中产生的漏磁场，根据漏磁场来判断应力集中及损伤。
机械零部件和金属构件发生损坏的主要根源是各种微观和宏观机械应力集中，在应力集中区域，腐蚀、疲劳和蠕变过程的发展最为激烈。
机械应力同铁磁材料的自磁化现象和残磁状况有着直接的联系。
在地磁作用的条件下，铁磁性构件缺陷处的导磁率减小，工件表面的漏磁场增大，称为铁磁性材料的磁机械效应。
该效应可增强铁磁性构件的表面磁场，增强的磁场“记忆”着部件缺陷或应力集中位置，称为金属的“磁记忆”效应。
理论和试验均表明，金属构件的损坏与其先天的“遗传”特性和后天的在役工作负荷相关，在缺陷的发生、发展过程中，应力集中是根源，是构件损坏的早期表现。
工程部件因为疲劳、蠕变而产生的微裂纹会导致缺陷处出现应力集中。
试验研究表明：铁磁性金属部件存有着磁机械效应，其表面上的磁场分布与部件应力载荷有一定的关系。
铁磁性部件缺陷或应力集中区域磁场的切向分量Hp(x)具有最大值，法向分量Hp(y)改变符号且具有零值，如图1所示。
金属磁记忆检测技术具有以下显著的特点：①既可检测出宏观缺陷，又可检测出微观缺陷，并进行未来危险预报，准确度高，可通过早期诊断对设备的安全性进行准确评价;②无需专门的磁化装置就能对铁磁性构件进行可靠检测;③提离效应影响小;④无需去除被检测对象表面涂层，就能检测橡胶等蒙皮下的缺陷;⑤无需对被测设备进行清洗、打磨等表面预处理，检测方便，成本低;⑥无需系统、专业的培训，原理可靠，特征信号明显，判据简单;⑦检测快速，能够实现快速检测(100m/h)，效率高;⑧检测设备体积小、重量轻，便于携带，可实现单人作业;⑨对设备外露部分检测时，无需设备停机。
在实际应用中，金属磁记忆检测技术可通过检测部件表面的磁场分布情况间接地对部件缺陷或应力集中位置进行诊断。
金属磁记忆检测原理及发展概述-精品文档资料
金属磁记忆检测原理及发展概述1无损检测――现代工业的“质量卫士”无损检测（Non Destructive Testing或 Non Destructive Evaluation，简称NDT或NDE），又称非破坏性检测，是利用材料的不同物理力学或化学性质在不破坏目标物体内部及外观结构与特性的前提下，对目标物体相关特性（如形状、位移、应力、光学特性、流体性质、力学性质等）进行测试与检验，尤其是对各种缺陷的测量。
从而判断被检测物体是否合格，进而评价其适用性。
无损检测的最大特点是既不破坏材料的原有特性，而且能在短时间内获得期望的结果，以便操作人员迅速作出判断，有利于连续生产和提高生产效率，还有利于作出正确的决策。
作为现代工业的基础技术之一，无损检测技术在保证产品质量和工程质量上发挥着愈来愈重要的作用，对于金属残余应力无损检测主要包括衍射法、超声波法、磁性法、电子散斑干涉法、金属磁记忆法。
2金属磁记忆法这是一种新型的无损检测方法。
处于地磁环境下的铁制工件受工作载荷的作用,其内部会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的取向,并在地磁环境中表现为应力集中区局部磁异常,形成所谓“漏磁场”,并在工作载荷消失后仍能保留,这是磁记忆检测的物理基础。
磁记忆无损检测方法就是在这种情况下检测出应力与变形集中区形成最大的漏磁场Hp的变化。
即磁场的切向分量Hp(x)具有最大值,而法向分量H(y)改变方向并有零值点。
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Hp(y)的测定,便可推断工件的应力集中区。
应力集中区域的Hp 值的变化曲线如图1。
x―切向;y―法向;Hp(x)―切向磁信号;Hp(y)―法向磁信号3磁记忆探伤铁磁材料内部的各种不均匀性（如形状、结构及含有夹杂或缺陷等）往往是应力集中的部位。
应力集中将使得材料在该区域的磁畴取向发生改变，在地磁环境中表现为局部的磁场异常，形成所谓的“漏磁场”，这就是地磁场激励下应力磁检测方法的物理基础。
容器和装置的金属磁记忆快速诊断方法
“动力诊断技术”公司容器和装置的金属磁记忆快速诊断方法莫斯科1996年经俄罗斯联邦国家矿山技术监督局批准1996年1月8日容器和装置的金属磁记忆快速诊断方法发明人副博士杜波夫“动力诊断技术”公司莫斯科1996年1.总则1.1. 评估设备，容器以及装置的实际寿命时，要有能够找出腐蚀，蠕变和疲劳等过程发展得最为迅猛的最大应力集中区的诊断技术和方法。
目前在能源，化工，石油和天然气工业中广泛使用的无损检测方法，满足不了这一要求。
它们旨在查找已出现和发展了的缺陷，而不能实现疲劳损伤的早期诊断。
1.2. “动力诊断技术”公司（莫斯科）研制和在实践中成功地运用了崭新的设备和结构的诊断方法，该方法是根据金属的磁记忆原理。
所推荐的诊断方法能考虑金属质量和被检设备的实际运行条件及其结构特点，对该设备的状态做出综合评定。
依照残余磁化强度分布的特点，去确定将要损坏的最大应力集中部位和部件。
1.3. 新磁性诊断方法的主要优点是：不要求清理金属而且对被检测表面也无需进行任何其它准备；不要求采用专门的磁化装置，而是利用设备，容器以及装置在使用过程中金属的磁化现象；应力集中的部位事先并不清楚，而是在检测过程中加以确定；检测时使用体积小，自带电源且有记录装置的仪表。
1.4. 这一崭新的磁性诊断方法，历经了广泛的工业验证，而且在俄罗斯，乌克兰，保加利亚，波兰，印度，澳大利亚，中国，德国，芬兰等国家100多个企业证明了它的效率。
“动力诊断技术”公司（莫斯科）组织了检测仪表的批量生产。
1.5.在能源、石油、化工，以及天然气工业使用的管道，容器，压缩机等设备装置上积累了使用该新诊断方法的经验。
2. 用途和使用范围2.1. 容器和装置的快速诊断方法是确定应力集中区一破损的主要根源。
2.2. 采用检测设备表面磁场强度Hp的方式来确定机械应力集中区。
这里利用的是磁机械效应，依照该效应，被检测磁场的矢量方向，与被测残余应力矢量方向一致。
用仪表（机械应力指示器）探头垂直于被测表面扫描的方式去确定Hp为零值的线，在这些线上，Hp值变为相反符号，这些线就是残余应力集中线。
21世纪NDT新技术_金属磁记忆诊断法
21世纪ND T 新技术——金属磁记忆诊断法21st Cen tu ry 2O rien ted N ondestructive T esting T echno logy ——M agneticM em o ry M etal D iagno stic T echn ique爱德森电子有限公司(福建厦门361001) 林俊明摘 要:传统的无损检测方法(超声、射线、涡流、磁粉、渗透、着色等)只能检测出业已出现的缺陷,不能解决在役金属构件意外疲劳损伤的问题。
而疲劳损伤的发展和破坏性往往与应力集中密切有关。
金属磁记忆诊断技术能利用应力集中区漏磁场改变的特点,通过对工件表面漏磁场法向分量的扫描,实现对金属早期损伤的诊断。
为此介绍E M S 22000智能化磁记忆金属诊断仪的工作原理、特性和应用。
关键词:磁记忆;故障早期诊断;无损检测中图分类号:T G 115127+2文献标识码:A文章编号:100329171(2000)0920044202利用铁磁性部件缺陷在外部强磁场作用下产生漏磁的现象来检测部件缺陷的漏磁检测法,已作为常规检测技术应用于各种铁磁性部件的质量检验中。
其作用机理是缺陷在强磁场作用下・被・动・地产生・磁・泄・漏,从而让磁敏元件・方・便・地逮着,进而判断其缺陷的大小以及性质等。
这种方法必须采用笨重的磁化设备,且耗能大,检测过后往往需要对部件进行退磁。
对一些在役设备、部件,或者复杂结构的部件,常规漏磁法往往难以实施。
众所周知,地磁在人们生活的空间中几乎无所不在。
任何铁磁性设备、部件,同样也处在地磁的包围之中,因此也会被地磁磁化。
通常,人们未觉察到铁磁性部件的“磁性”,并非是不存在“磁性”,而是其磁性强度较弱罢了。
事实上,在役部件在周期性或振动性负载条件下,由于磁弹性和磁机械效应的作用,金属磁化强度将显著增加。
第二世界大战期间,俄国军舰遭到德国磁性水雷的破坏,亚历山大罗夫院士等俄国科学家就专门解释了这样一种现象,即在振动负载作用下,处于地球磁场中的军舰壳体金属磁化率增长的原因。
金属磁记忆方法在压力容器检验中的应用
金属磁记忆方法在压力容器检验中的应用发布时间：2022-12-05T03:44:49.805Z 来源：《工程建设标准化》2022年第15期第8月作者：宋扬[导读] 由于压力容器的特殊性，宋扬37060219901004****摘要：由于压力容器的特殊性，如果在使用中出现了磨损、开裂等问题，很容易发生内部的巨大压力，从而导致安全事故，从而对人身和财产造成威胁，所以，压力容器的检测是各个行业的重点。
本文首先介绍了金属磁性存储器和磁性存储器的基本知识，并对其在压力容器的测试中的具体应用进行了深入的探讨，以期明确其具体的使用方法，从而提高整个压力容器的质量。
?关键词：金属磁记忆；压力容器；实验原理；应用?引言金属磁记忆法是一种新型的非破坏性测试技术，它的基本原理是通过对内部的磁场进行探测，明确部件的缺陷和潜在的风险，具有早期诊断和不需要特殊的磁化设备等特点，在实际中的应用更加突出。
压力容器大多携带有气体和液体，一旦发生裂纹或磨损，在承受较大的内压时，将会增加发生安全事故的危险。
根据国家有关法规和要求，定期进行压力容器的检查，其中，金属磁性记忆法具有很多优点，可以在压力容器检查中及时发现相应的应力集中点，从而大大提高了整个压力容器的质量。
1金属磁记忆检测技术原理和特征分析1.1金属磁记忆检测技术原理铁磁材料处于应力作用下拥有磁机械、磁弹性效应，金属处于实际应力作用下，内部形成位错运动，形成相应的滑移。
错位运动受相应阻碍时，会发生汇集的应力，即便将外力予以去除，仍具有存留的应力，残留应力的存在导致结构内自由可显著增加，结合实际相关规范和要求分析，体系内自发进行的过程是降低整个体系自由能的过程，所以对铁磁整个构件而言，为从本质层面降低整个体系的自由能，实际应力集中区处于地球磁场作用下，产生磁范围内的自发转动，形成相应的磁极，充分依托磁能形式将部分集中应力引发的弹性能抵消。
其结果处于金属表面产生特定的漏磁场，进而产生磁记忆，检测该漏磁场分布基本特征，可精准获取构件应力集中部位及大小分布，检测造成应力集中的区域和存在缺陷的主要部位。
金属磁记忆检测技术的兴起与发展
铁磁构件受载后，会在应力集中区形成的过程中积聚很高的应力能。根据能量最小原理，为使构件中总自由能达到新的最小稳定状态，构件内部的磁畴必将在磁机械效应下做畴壁的位移以及不可逆的重新取向，以磁弹性能的增加来抵消增加的应力能。从而，铁磁构件内部将产生远远高于地磁场的磁场强度。由于铁磁构件内部有诸如位错内耗、粘弹性内耗等许多内耗效应存在，因此消除动态载荷后，之前加载过程中形成的应力集中区会被保留。同时由于磁机械效应引起的磁畴组织的重新定向排列也会保留下来，并在应力集中区形成类似缺陷漏磁场的分布形式，受载铁磁构件应力集中部位表面的漏磁场分布如图1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，通过对漏磁场法向分量Hp(y)及切向分量Hp(x)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。
2.2 磁记忆检测技术的特点及应用状况
金属磁记忆检测可以用来准确确定在役运行装备上正在形成或发展中的应力集中部位，对构件应力变形状态及程度进行评价，以便及时对构件可能出现早期损伤的部位进行强化处理或更换，或通过在设备或构件的疲劳试验中应力集中的部位进行评价，为疲劳分析、设备或构件定寿及设计改进发挥有效的先导作用。相对于其他无损检测方法，金属磁记忆检测技术具有众多优点，主要有：① 通过对在役构件的早期诊断，较为准确地评价设备的安全性；② 实时地进行在线检测；③ 不需对工件表面进行预处理且探头采用非接触方法，探头最大提离为150 mm；④ 提离效应影响小，检测灵敏度较高，测试结果重复性和可靠性好；⑤ 与漏磁检测相比，无需专门的磁化装置，设备体积小、轻、快，适合现场作业。
金属磁记忆法及其检测仪器区别于现有磁场无损检测法的主要特征
金属磁记忆法及其检测仪器区别于现有磁场无损检测法的主要特征杜波夫俄罗斯莫斯科动力诊断公司莫斯科摘要：与已知磁无损检测方法相比较而言，金属磁记忆方法(MMM)的基本特征。
在已使用的磁泄漏领域(SMLF)的基础上，金属磁记忆法的基本特色是其建基于半磁产品的基础之上，该产品的磁场呈高度混乱的聚集状态。
磁场错乱的存在对金属磁记忆法有着深刻的影响，在制造产品的时候，即在该产品内部压力和工作负荷的运行动过程中，上述现象即会发生。
在人工磁化建设过程中，无论在什么条件下，获取诸如自我磁场的信息是不可能的。
这些资料的形成与获得仅能在极小的自然磁场条件下，比如说地磁场，在受载情况下当变形能量切断外部磁场能量的时候，该种情况即可发生。
考虑磁设备的特点和其独特性，该测量工具在当今世界没有相类似的。
金属磁记忆法解决实际无损检测问题的前提条件是：1.在生产线中100%质量控制机械产品及金属结构的多样化；2.于“结构机械多元化-焊接缺陷-结构性和技术性的应力集中”等复杂因素体系下，焊接接头的质量控制；3.关于设备寿命估计和预测的金属疲劳磨损的早期诊断。
介绍：与已知磁无损检测方法相比较而言，迄今为止出现的与金属磁记忆法之新颖性相关的问题与疑问，使得进一步描述金属磁记忆法的主要特征及对其进行适当的检测工具成为必需。
上个世纪七八十年代，应用于金属物理研究所(斯沃达沃斯科)，应用物理研究所(明斯克)，F.菲斯特研究所(德国)等研究中心的工具与方法，其旨在测量预先防止磁化之后的产物的剩余磁性，(并且在许多情况下，在初步消磁后进一步磁化)。
用于金属磁记忆方法的天然磁化产品(或磁性金属记忆)，在这里并不作为研究对象，而是将其作为测量的干扰项。
我们在第一次登记专利（金属磁记忆方法）的同时，通过罗斯专利检测证实了这一事实。
此外，金属磁记忆方法基本特征在莫塞内格发电厂的管道研究中得到验证。
金属物理研究所科学报告(斯沃达沃斯科1988年)和论文1包含了这些基本特征。
磁记忆
1无损检测一般有三种含义，即无损检测NDT（Nondestructive Testing）、无损检查NDI （Nondestructive Inspection）和无损评价NDE （Nondestructive Evaluation）。
目前所说的无损检测大多指NDT。
一般地说，NDT 仅仅是检测出缺陷；NDI则是以NDT检测的结果为判定基础，对检测对象的使用可能性进行判定，含有检查的意思；而NDE 则是指掌握对象的负载条件、环境条件（如断裂力学中预测材料的安全性及寿命等）下，对构件的完整性、可靠性及使用性能等进行综合评价。
目前的无损检测技术正在由NDT 向NDI 和NDE 等方向过渡，这就要求无损检测工程师不仅要检测出已经出现的缺陷及其分布部位，更要能够在产生破坏前对构件（含寿命、缺陷的发展趋势等）进行预测和评估。
相比较而言，传统的方法（磁粉、X-射线、涡流、超声波等）大都用来寻找那些业已出现了的缺陷，不能预防设备的意外疲劳损伤，而这正是运行中的设备损坏和产生事故的主要根源,针对铁磁构件的早期诊断，近年来兴起的金属磁记忆检测（Metal Magnetic Memory Testing，MMM）不失为一种有力的手段.磁记忆检测技术实际上是一种漏磁检测技术，和其他磁方法不同的是，检测时不需要外加磁场，整个过程都在地磁场中进行。
在地磁场作用下，磁力线通过缺陷的不均匀分布，出现应力集中现象；同时，由于金属内部存在着多种内耗效应（如粘弹性内耗、位错内耗等），势必造成动态载荷消除后，加载时形成的应力集中区得以保留，并具有相当高的应力能。
因此，为抵消应力集中区的应力能，磁畴壁开始位移，并改变其自发磁化方向，从而引发磁畴组织的重新取向排列而形成磁极，在构件表面产生漏磁场。
金属磁记忆方法(MMM)的基本原理就是利用高灵敏度的磁敏探头记录和分析产生在铁磁构件和设备应力集中区或缺陷区中的自有漏磁场的分布情况，据此可以判断构件的缺陷或应力集中状态。
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1．什么叫磁记忆效应?
在具有外磁场（地球磁场）存在的条件下，承载的铁磁部件中会产生应力集中，并在应力集中部位出现导磁率减小，工件表面的漏磁场增大的现象，铁磁性金属部件所具有的这一特性称之为“磁机械效应”。
由于这一增强了的磁场“记忆”着部件的缺陷或应力集中的位置，故又称“磁记忆”效应。
2．什么叫金属磁记忆检测？
金属的磁记忆检测（MMT）是利用金属磁记忆效应来检测部件应力集中部位的一种快速无损检测方法。
该方法对铁磁性部件由于疲劳、形变、损伤而产生的微裂纹可进行早期诊断。
3．简述磁记忆检测的原理。
工程部件由于疲劳、形变而产生的微裂纹会导
致出现应力集中，研究表明：承载铁磁性金属部
件存在着磁记忆效应，其表面的磁场分布与部件
应力载荷有一定的关系，因此可通过检测部件表面的磁场分布情况间接地对部件进行诊断。
理论与实践研究证明，铁磁性部件缺陷或应力集中区域磁场的切向分量Ｈｐ（x）具有最大值，法向分量Ｈｐ(y)改变符号且具有零值。
实践中，我们通过检测法向分量Ｈｐ(y)来完成对部件的检测工作。
4．适合用磁记忆法（MMT）检测的对象有哪些？
金属磁记忆法（MMT）检测仪器适用于对铁磁金属制件的早期快速诊断。
该仪器配备不同形式的探头，可对管道、容器、汽轮机和燃汽轮机叶片、转子、叶轮，飞机机体、起落架以及各种不同形状构件、焊接头进行检测。
MMT检测方法不要求对被检测部件表面进行处理，可直接检测，方便操作。
5．金属磁记忆诊断法有哪些优点？
金属磁记忆诊断方法和传统的检测方法相比，具有下列优点：
①既可检测出宏观缺陷又可检测出微观缺陷，并能进行未来危险的预报。
②无需专门的磁化装置就能对铁磁性构件进行可靠的检测。
③不需对被检金属表面进行清理或其它预处理。
④提离效应影响很小。
⑤设备轻便、自带电源、有记录装置，操作简单、灵敏度高、重复性与可靠性好。
⑥在检测过程中确定零件的应力集中线，实现早期诊断。
6．简述《磁记忆检测数据分析软件》的用途。
在磁记忆检测的数据分析软件中，二维显示图可看出缺陷的水平位置，三维显示能直观地显示出缺陷的立体分布情况，色标图可显示出缺陷周围的ＨＰＹ的分布情况，管道显示图可显示出缺陷在管道上的位置，极坐标图可显示出缺陷在圆周上的位置。
通过磁记忆检测信号处理软件和分析，可以检测出不同铁制试件的缺陷或应力集中线的位置。
7．什么叫磁弹性效应？
磁弹性效应是指当弹性应力作用于铁磁材料时，铁磁体不但会产生弹性应变，还会产生磁致伸缩性质的应变，从而引起磁畴壁的位移，改变其自发磁化的方向。
究其原因，产生磁弹性效应是因为铁磁体在受到外应力的作用后，会在磁晶体内增添应力能引起的。
8．什么叫磁机械效应？
磁化强度的变化与应力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（大小或形状的变化）的磁致伸缩是这种效应之一。
9．简述磁记忆设备的组成。
磁记忆检测设备由主机（金属磁记忆诊断仪）、探头和辅助设备组成。
典型的金属磁记忆诊断仪的原理框图如下：
10．什么叫磁敏传感器？
磁敏传感器就是把磁学物理量转换成电信号的传感器，它广泛用于自动控制、信息传递、电磁测量、生物医学等各个领域。
适应于磁记忆检测的磁敏传感器有检测线圈、霍尔元件、磁敏二极管等。