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6.5 磁记忆检测

1.磁记忆检测原理

20世纪90年代后期，以杜波夫教授为代表的俄罗斯学者率先提出了一种全新的金属诊断技术-金属磁记忆检测。

从能量的观点来看，在外应力的作用下，铁磁体产生磁致伸缩性质的形变时，必然会引起磁畴壁的位移，从而改变其自发磁化方向以增加磁弹性能，来抵消应力能的增加。而在应力和地球磁场的作用下，铁磁体内所产生的品粒转动和磁致伸缩逆效应，会引起材料宏观磁特性的不连续分布。并且在应力撤除后，由应力集中所造成的材料在该区域宏观磁特性的不连续性将得到保留，这种现象称为磁记忆效应。产生磁记忆效应的原因是，在外应力的作用下，为了抵消铁磁体内部增加的应力能，势必引起磁弹性能的变化。

在工程应用中，在周期性或振动负载的作用下，金属磁化显著增加的效应表现在许多结构上。理论和实践证明，金属设备与构件运行时，受工作载荷的作用，其残余磁性会发生改变和重新分布，并在工件表面形成漏磁场，这是磁弹性和磁机械效应共同作用的结果。因此，可利用磁记忆检测仪器测定铁制工件表面漏磁场量的变化强度，从而准确地推断出工件内部残留应力集中的区域。

2.磁记忆检测的特点

磁记忆检测与现有漏磁场检测方法相比，其特点是:

1)不需要专门的磁化设备就能对铁制工件进行可靠的检测。2) 不需要对被检测工件的表面进行清理或其他预处理。3)提离效应的影响很小。

4)设备轻便、操作简单、灵敏度高，重复性与可靠性好。

金属磁记忆检测可准确、可靠地探测出被测对象上以应力集中区为特征的危险部件和部位，是迄今为止对金属部件进行早期诊断的唯一行之有效的无损检测方法。因此，可以首先通过磁记忆检测准确确定在役运行设备上正在形成或发展的金属缺陷区段，然后通过其他无损检测方法进一步确定缺陷的具体种类和位置，并根据对构件应力变形状态的评定，及时对构件的受损部位进行强化处理或更换。也可在设备或构件的疲劳试验中，准确地确定应力集中的部位，对疲劳分析、设备寿命评估及结构与工艺设计发挥有效的先导作用。

利用金属的磁记忆特性，对铁磁构件实施早期诊断，比常规无损检测方法前进了一步。但是在现阶段，金属磁记忆方法还很不完善。例如，在金属材料受到磁污染或是在对近似无限长的构件进行检测等特殊条件下，都给金属磁记忆方法的实施带来困扰。另一方面，作为一种快速的无损检测手段，金属磁记忆检测虽然具备不少优点，但目前还不能实现对缺陷的定量检测