基于磁導率檢測技術的鐵磁試件檢測試驗研究.pdf

1、磁導率檢測技術是一種依據探頭閉合磁路中感應電壓與磁通量的變化率成正比的電磁感應原理來檢測試件磁導率變化的評價方法。該檢測技術不僅可高精度檢測構件某區(qū)域與磁導率相關的各種變化，如應力集中、疲勞損傷、結構相變、老化蛻變等，還能夠檢測力學韌性和力學脆性的轉變、檢測鐵磁材料的馬氏體奧氏體相變、檢測位錯缺陷密度變化、檢測晶粒晶界的變化等。
　　本文首先介紹了磁導率檢測技術的研究背景及國內外研究現狀。基于電磁學、鐵磁學、金屬物理學、電磁檢測、

2、熱處理等多個學科知識，闡述了磁導率檢測技術的檢測機理；從電磁感應原理和磁路歐姆定律出發(fā)，推導分析了磁導率檢測技術的檢測方法和檢測原理。依據磁導率檢測原理，針對棒狀待檢構件設計研制一高靈敏檢測傳感器，研究了檢測線圈繞線線經、繞線線圈匝數、激勵電壓對最佳檢測頻率和檢測分辨率的影響。研究發(fā)現，最佳激勵頻率隨線徑的增加而減少，信號分辨率隨線徑的增加而增加；繞線匝數與激勵最佳頻率無關，但與信號分辨率有關；激勵電壓對最佳頻率無影響，但對信號分辨力有

3、影響。試驗中所用的傳感器參數為：激勵線圈和檢測線圈的線經采用0.35mm，線圈纏繞采用激勵線圈和檢測線圈疊加的纏繞方式；選用交流電壓源作為激勵源，最佳激勵電壓為5V，最佳檢測頻率為250Hz，選取最佳激勵線圈和檢測線圈都為400匝。
　　分別對Q235鋼、45號鋼進行了拉伸、疲勞試驗研究，對40Cr鋼進行了熱處理試驗研究。測量分析了磁導率參量隨拉應力、殘余應力和熱處理組織之間的變化關系。在拉伸試驗中，研究發(fā)現，Q235鋼絕對信號變

4、化量為0.33V，相對信號變化量可達到8％；對45號鋼，絕對信號變化量為0.3V，相對信號變化量可達到7.6%。檢測信號對拉力殘余應力的反應非常靈敏，Q235鋼絕對信號變化量為0.8V，相對信號變化量可達到20%；對45號鋼，絕對信號變化量為1.0V，相對信號變化量可達到26%。對疲勞損傷的檢測靈敏度較低，在整個疲勞損傷試驗過程中，Q235鋼絕對信號變化量為0.13V，相對信號變化量可達到3.3%；對45號鋼，絕對信號變化量為0.035