磁记忆检测方法 —种新型无损检测方法

金属磁记忆检测方法Metal Magnetic Memory Method（MMM法）是利用磁记忆效应对铁磁性材料的应力集中区及早期损伤进行无损检测的新方法。
磁记忆检测原理：铁磁材料具有磁畴结构和自发磁化的特点，在铁磁零部件加工及使用过程中，由于工作载荷及地磁场的联合作用，磁畴形态、分布发生改变 ，出现残余磁感应和自发磁化的增长，形成磁畴的固定节点，以漏磁场的形式出现在铁磁材料的表面，使得应力集中部位的局部磁场增强，并在工作载荷消除后仍然保留。这一增强的磁场具有磁记忆的特点，能够“记忆”部件表面缺陷的位置。在应力集中部位出现的漏磁信号，其水平分量H p( y)具有最大值，法向分量Hp (x )过零点，如图1所示。

Hp信号分布

           图1 应力集中区Hp信号分布
通过检测磁场强度分量Hp (y )的分布情况，就可以对缺陷及应力集中程度进行诊断和评价。
在不施加人工激励磁场的条件下，采用传感器测量被检测件的表面磁场分布，通过获得磁场突变信号来发现可能存在的应力集中、材料劣化或材料损伤部位。图2为磁记忆检测原理示意图。
               
说明：
1-    被检测件；
2-    损伤或应力集中区域；
3-    探头；
4-    放大器；
5-    表面磁场；
6-    输出信号。
磁记忆检测特点：
①对应力集中和早期损伤敏感；
②不需要专门的磁化设备；
③非接触式检测，可带涂层检测；
④不需要对被检工件表面进行特殊处理；
⑤对检测工件的形状没有特殊要求；
⑥检测速度快，操作简单。
磁记忆检测的局限性：
①非铁磁性材料不适用；
②缺陷的性质和尺寸难以确定；
③易受人工磁化影响。
俄罗斯动力诊断公司最先开发了专门的检测仪器TSCM-2FM, TSC-1M-4 型应力集中磁指示仪和EMIC-1 型裂纹电磁指示仪。图3是TSC-1M-4 型应力集中磁指示仪实际检测过程。目前国内已相继推出了基于霍尔元件的磁记忆传感器和基于磁敏电阻的磁记忆传感器, 厦门爱德森电子有限公司开发出EMS-2000 智能磁记忆金属诊断仪及相关软件系统, 近年西安永安检测设备有限公司亦开发出ZWJ-A 型智能微磁检测仪。此外, 清华大学、北京理工大学等高校也开发了相应的磁记忆检测设备。

行业检测标准制订和推广方面，俄罗斯国家标准委员会正式出版三个无损检测金属磁记忆方法的标准：术语与定义、基本要求、工业和运输项目应力变形状态检测基本要求，俄罗斯焊接科学技术学会批准了设备和结构焊接接头金属磁记忆方法( 磁记忆方法-检测) 标准，但这些标准多为指导性的，只是作为实际检测的参考。国际标准化组织颁布了三个金属磁记忆技术的标准，ISO 24497-1:2007(E)，ISO 24497-2:2007(E) ，ISO 24497-3:2007(E)，分别是词汇、一般要求、焊接接头检测。在国内，磁记忆技术虽然在不同领域得到了应用，但检测的可靠性还需得到验证，目前还未建立相应的国家检测标准，尚缺乏统一的指导性建议；仅在电力行业在2010年出台了两个磁记忆检测标准：DL/T 370-2010（承压设备焊接接头金属磁记忆检测），DL/T 1105.4-2010（电站锅炉集箱小口径接管座角焊缝无损检测技术导则 第4部分:磁记忆检测）。