技術領域

?本發明涉及一種檢測評價方法，尤其設計一種基于特征磁導率的應力集中和疲勞損傷的檢測評價方法。

背景技術

眾所周知，金屬材料大量作為受力構件使用，廣泛應用于航空航天、電力、鐵路、壓力容器等行業。構件使用過程中在應力、疲勞載荷、內部工作介質或外部工作環境的作用下，易在開槽處、疏松區域、缺陷空洞位錯集中區、應力集中區、焊縫及其熱影響區域產生應力腐蝕開裂或疲勞斷裂等現象，造成重大惡性事故，給國家和人民造成巨大災難。因此在對構件進行無損檢測時能快速、方便、準確地檢測出應力集中和疲勞損傷的嚴重區域，對于預防構件的斷裂故障和防止重大災難的發生具有重要意義。

目前對鐵磁試件進行早期檢測和評價的方法有金屬磁記憶檢測法、巴克豪森效應檢測法和聲發射檢測法，但檢測技術和效果都存在各自的局限性，都有待于深入研究和完善。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于特征磁導率的應力集中和疲勞損傷的檢測評價方法，提出采用檢測特征磁導率變化的方法對試件的應力集中和疲勞損傷部位和程度進行預檢測，提前發現鐵磁試件的應力集中狀況和疲勞損傷程度。本發明提出的檢測方法不僅可以檢測試件的應力集中程度和疲勞損傷狀況，還可以檢測鐵磁材料的馬氏體奧氏體相變、檢測鐵素體珠光體碳素提相變、檢測位錯缺陷密度變化、檢測力學韌性和力學脆性的轉變、檢測晶粒晶界的變化等。

本發明是這樣實現的，一種基于特征磁導率的應力集中和疲勞損傷的檢測評價方法，該檢測方法的特征在于利用最大的微分磁導率來檢測鐵磁試件對應的微觀結構特征量的變化，與利用普通磁參量檢測鐵磁試件的微觀變化相比，極大提高了檢測靈敏度。

其檢測原理是：應力集中和疲勞損傷引起鐵磁試件微觀結構的變化，晶格點陣位移及缺陷位錯導致微分磁導率發生變化，通過測定特征磁導率的變化推斷反演鐵磁構件的應力集中和疲勞損傷程度。

???檢測特征為：依據測量低場磁致回線的系列數據，得到低場磁致回線對應的微分磁導率陣列，利用微分磁導率陣列中最大的矩陣元來檢測相關的微觀結構量的變化。

該檢測方法的基本觀點是：鐵磁材料技術磁化過程與微觀結構參量的變化有關；低場的技術磁化過程反映微觀結構參量的變化具有更高的檢測靈敏度；低場磁化的微分磁導率是磁場強度的函數，同時也是最大磁場強度的函數；檢測具體的微觀結構量的變化，將依據與具體的磁場強度和最大磁場強度對應的特征微分磁化率。

本發明的技術效果是:?金屬磁導率檢測法可以檢測金屬構件的應力集中區域和疲勞損傷程度；可以檢測構件力學韌性和力學脆性的轉變狀況；可以檢測鐵磁材料奧氏體與馬氏體、鐵素體與珠光體的相變過程與狀況；可以檢測鐵磁材料缺陷和位錯密度；可以檢測晶粒、晶界等變化狀況。

說明書附圖

圖1?磁導率檢測方法結構圖。

圖2?待測試件、磁軛、激勵線圈、檢測線圈結構分布圖。

圖3?雙極性激勵信號波形圖。??

圖4?等信號周期不同振幅激勵信號波形圖。?

圖5?雙極性等差級數周期激勵信號波形圖。

圖6?等差級數周期激勵信號波形圖。

具體實施方式

該發明是一種新的應力集中和疲勞損傷的檢測方法，這里稱為金屬特征磁導率檢測法。該檢測方法的特征在于利用最大的微分磁導率來檢測鐵磁試件對應的微觀結構特征量的變化。金屬特征磁導率檢測法可以檢測金屬構件的應力集中區域和疲勞損傷程度；可以檢測構件力學韌性和力學脆性的轉變狀況；可以檢測鐵磁材料奧氏體與馬氏體、鐵素體與珠光體的相變過程；可以檢測鐵磁材料缺陷和位錯密度；可以檢測晶粒、晶界等變化狀況。該發明檢測方法的特征在于利用最大的微分磁導率來檢測鐵磁試件對應的微觀結構特征量的變化；其檢測原理是：應力集中和疲勞損傷引起鐵磁試件微觀結構的變化，晶格點陣位移及缺陷位錯導致磁導率發生變化，通過測定磁導率的變化推斷反演鐵磁構件的應力集中和疲勞損傷程度。檢測特征是：依據測量低場磁致回線的系列數據，得到低場磁致回線對應的微分磁導率陣列，利用微分磁導率陣列中最大的矩陣元來檢測相關的微觀結構量的變化。?檢測方法的基本觀點是：鐵磁材料技術磁化過程與微觀結構參量的變化有關；低場的技術磁化過程反映微觀結構參量的變化具有更高的檢測靈敏度；低場磁化的微分磁導率既是磁場強度的函數，也是最大磁場強度的函數；檢測具體的微觀結構量變化的變化，將依據與具體的磁場強度和最大磁場強度對應的特征微分磁化率。磁導率測量的原理圖和結構圖，如圖1和圖2、圖3所示。激勵源波形圖如圖4、圖5、圖6所示。具體發明內容：