摘要:进入21世纪以来,我国经济迅速发展,工业生产总额及生产技术都发生了突飞猛进的进步,焊接一直是工业生产中必不可少的技术,而焊接检测更是工业生产中重要的环节。近年来,磁记忆检测在焊缝检测领域发展迅速,已成为最前沿的焊缝检测技术。磁记忆检测技术发展较晚,尚未成熟,本文从磁记忆检测技术在焊缝检测中的应用进行研究,为磁记忆检测技术的应用发展提供帮助。
关键词:磁记忆检测;焊缝检测;应用
在工业材料的焊接过程中会不可避免地出现一系列焊接问题,一部分是可以目测的已成型的缺陷,如裂缝、气孔等问题,另一部分是铁磁性材料出现的应力集中问题,存在潜在的危险,不能目测,也不能运用传统的焊缝检测技术进行检测。这些焊接件中存在的问题会对焊接件的质量及使用寿命产生重要影响,如果不能被及时检测出来会对整个工业工程造成致命的影响。常规的检测方法无法检测应力集中区域的大小和程度,而磁记忆检测技术既可以对焊接件焊缝进行准确的检测,又可以对铁磁性设备的应力集中部位进行准确判断,消除集中应力对设备带来的潜在危险。因此,对磁记忆检测技术进行深入探讨对于焊接技术意义重大。
1.磁记忆检测技术
20世纪90年代,俄罗斯科学家对焊接检测技术大力研究,想要在焊接检测技术方面有所突破,终于在1997年提出了一项崭新的焊接缝检测技术——磁记忆检测技术。经过长期的实践检验证明,焊接检测技术已成为焊缝检测的主流技术。
1.1磁记忆检测技术的基本理论及检测原理
磁记忆检测技术的理论基础是:在地磁场的影响下,铁磁性设备在应力集中区域会发生磁畴组织的重新排列,并且随着集中应力的消失,磁畴组织的排列不会因此而改变。
磁记忆检测技术的检测原理是:磁记忆效应是由于工件的应力载荷产生的,由于磁记忆效应的存在,可以通过对工件的磁效应进行检测,从而了解工件的大体情况。运用磁记忆检测技术,经过大量的检测发现,检测焊接件存在缺陷或者在应力集中区域,磁畴组织的磁场分布在法向方向上会改变磁场方向且磁场具有零值,在切线方向上磁场具有最大值;而当对不存在缺陷的正常焊接件进行磁记忆检测时,磁场分布均匀,在法线和切线方向上皆无明显的特征。因此根据正常焊接件和缺陷焊接件及存在应力集中的焊接件的磁场分布特点,磁记忆检测技术可以对焊接件进行优劣区分,在焊缝检测中扮演重要的角色。
简而言之,磁记忆检测技术的机理可表述为:在地磁场的影响下,在焊接件出现变形或者应力集中时,焊接件中的磁场分布会进行重新排布产生巨大的漏磁场,漏磁场的切向向量有最大值,法向向量方向会发生改变,并且存在零值,所以通过法向磁场方向的磁场特征,即可对焊缝进行准确的检测。
1.2磁记忆效应
所谓“磁记忆效应”就是指磁畴组织重新排列后不会因为载荷的消失而消失,磁畴组织被保留下来。地磁场和工作载荷是产生“磁记忆效应”的两大因素,缺一不可。众所周知,地球是一个巨大的磁体,在地球的大部分区域,地球的磁场强度很弱,在很多工作中都可以忽略不计,但在磁记忆检测技术中,地磁场不可忽略,它是“漏磁场”产生的源头,正是因为应力载荷和地磁场的共同作用,在铁磁性设备应力集中区域磁畴组织才能根据地磁场的方向进行重新排列,而且在应力载荷消失后,磁畴组织的磁场也不会因此而改变。
1.3磁记忆检测技术的特点
1.3.1磁记忆检测技术检测范围极广,不仅能对宏观缺陷和微观缺陷进行检测,还可以对未来危险的发生部位进行准确的预测,这极大地减少了焊接件的缺陷问题,保证了焊接件的质量。
1.3.2磁记忆检测技术检测环节简单,与传统的焊接缝检测技术相比,不需要专门的磁环装置就可以进行检测,而且检测之前也不需要对被检测元件进行预处理,大大降低了劳动程度,磁记忆检测技术可谓是简单而准确,符合社会的需求,深受各个焊接企业的喜爱。
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1.3.3磁记忆检测技术检测结果相当可靠,受外界因素的影响较小,不会因为焊接缝的大小问题而对检测结果产生影响。
2.磁记忆检测技术在焊缝检测中的实际应用探究
焊接件损坏的最主要的原因不是宏观缺陷的影响,而是应力载荷集中区域的影响。传统的焊缝检测技术可以发现宏观缺陷,但不能对应力集中区域进行检测,而磁记忆检测技术弥补了传统焊缝检测技术的缺陷,其可以对应力集中区域进行准确的检测。可见,磁记忆检测在焊缝检测中具有很强的应用价值。超声检测也是一种焊缝检测技术,它可以对焊接件的缺陷进行准确判断,但不能对应力集中区域进行诊断。下面将运用磁记忆检测技术和超声检测两种方法对焊缝进行检测,以此介绍磁记忆检测技术的实际应用。
2.1检测设备及被检测工件
磁记忆检测法检测设备:EMS-2000智能磁记忆金属诊断仪及其传感器
超声法检测设备:USN52数字超声仪及其传感器
被检测工件:某电厂再热管厚度为4毫米,外径为63毫米的对接焊缝
2.2检测的主要步骤
(1)首先对50个焊接口进行编号处理,这样实验过程中不易发生混乱,对于后期实验结果的比较分析处理更加方便。
(2)实验开始之前,要对磁记忆检测设备及超声法检测设备进行认真地检查,检查设备是否完好,保证设备能够正常工作,避免因设备问题而对实验结果有所影响。其次,工作人员要对被检测工件进行检查,排除其他因素的影响,保证单一变量的实验原则,使实验结果更准确,具有说服力。
(3)实验开始,首先工作人员利用磁记忆检测技术对50个焊口逐一进行检测,检测过程中要对检测到的应力集中区域进行标记。
(4)磁记忆检测结束后,工作人员利用超声法对50个焊口进行逐一检测,在检测过程中要对有缺陷的部位进行有关标记。
(5)超声法检测完50个焊口后,最后再次利用超声法对磁记忆检测过程中标记的应力集中区域进行检测,检测过程中也要做出合理的标记。
(6)实验结束,实验结果分析探究
实验通过磁记忆检测技术和超声法对50个焊口进行检测,实验结果发现,磁记忆检测法在焊口检测的过程中,发现了10个应力集中区域,而超声法只检测出7个焊口的缺陷,这并不是意外,根据两者的工作原理分析可知:有7个应力集中区域形成了宏观的缺陷,被超声法检测出来;而另外3个应力集中区域还未形成宏观的缺陷,未被超声法检测出来。这3个应力集中区域虽然未形成宏观缺陷,但是已存在潜在的危险,对于这样的焊口要进行存档,后期检修时及时进行跟踪观察处理。
3.结束语
本文从磁记忆检测技术的工作原理、工作特点及具体的应用探究等方面进行重点阐述,可见磁记忆检测技术相比传统检测技术所具有的先进性:不仅可以对宏观缺陷进行检测,而且还可以检测出应力集中区域。磁记忆检测技术发展迅速,但发展较晚,还存在不少技术性的问题,国家要加大对于磁记忆检测技术的投入,不断地改革创新,相信不久的将来,磁记忆检测技术定会在焊缝检测领域独占鳌头。
参考文献:
[1]姚阳明.磁记忆检测技术在锅炉接管角焊缝检测中的应用探讨[J].中华民居旬刊,2013(9).
[2]黎连修.磁记忆技术若干问题的探究[J].无损检测,2015,37(2):63-66.
[3]张卫民,邱忠超,袁俊杰,等.关于利用金属磁记忆方法进行应力定量化评价问题的讨论[J].机械工程学报,2015,51(8):9-13.
[4]任吉林,高春法,宋凯,等.电站铁磁构件的磁记忆检测[J].仪器仪表学报,2003,2(5):470-472.
论文作者:陈玉琴
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/28
标签:记忆论文; 检测技术论文; 应力论文; 磁场论文; 缺陷论文; 超声论文; 区域论文; 《基层建设》2017年第32期论文;