金属磁记忆技术介绍

金属磁记忆技术介绍

设备长期使用后，大部分故障和事故都具有突发和疲劳的性质。大多数情况下，更加危险的是，金属状态处在微结构水平上因金属疲劳而出现了不可逆的变化和损伤，这些损伤就可能是突然地，通常是在那些没有预见到的地方出现。

传统的无损检测方法的灵敏度不能发现《损伤前奏》的金属状态，因为他们的任务是查找业已出现了的损伤。

设备和结构长期运行后要确定其寿命时就要求对他的所有部件进行100%地检测。要想在数十公里长的管道上、在大型锅炉、汽 轮机、容器等，使用传统的无损检测方法（超声、X射线、磁粉等）实际上是做不到的，这是因为金属 清理工作和其他准备工作量巨大和庞大的物资消耗。

众所周知，设备的主要损伤根源是应力集中区，在那里，腐蚀过程，错位和疲劳进行得更为剧烈。应力集中区-工件的局部区域，这里是整个工件 体积范围内较的大变形区，是由于不合理的结构组 合、金属组织结构的不均匀性以及工作载荷等所造成的。

应力集中区是缺陷发展的《胚胎》。

在工作结构上测量机械应力以评价其状态，世界上主要的诊断中心都在研究这一问题，但是，至今检测应力的各种方法和手段在实际应用中都效率低下。

当前，在设备应力变形状态的检测和疲劳损伤的早期诊断方面，金属磁记忆方法在实践中获得了广泛的应用。

金属磁记忆方法(MMM)-无损检测方法，其基本原理是记录和分析产生在制件和设备应力集中区中的自有漏磁场的分布情况。这时，自有漏磁场反映着磁化强度朝着工作载荷主应力作用方向上的不可逆变化，以及零件和焊缝在其制造和于地球磁场中冷却后，其金属组织和制造工艺的遗传性。金属磁记忆方法在检测中，使用的是天然磁化强度，和制件及设备金属中对实际变形和金属组织变化的以金属磁记忆形式表现出来的后果。

发现锅炉管磁化现象

由于发现锅炉管在其损伤处的磁化现象，《伏尔加动力》公司金属试验室主任费利蒙诺夫欧、弗、于1977年首先建议 以测量金属矫顽磁力的方式，利用这一现 象从破损区域水冷壁管扇段来评价水冷壁 管的状态。

1994年 杜波夫 阿、阿、于1994年次提出了《金属磁记忆》 的概念，而且在此之前在技术文献里都未曾使用过。已经知道的名词和概念有：

在考古研究中使用的《地球的磁记忆》；-在考古研究中使用的《地球的磁记忆》；-由于金属制件内应力取向形成的《形状记忆效应》。

《采用金属磁记忆法诊断设备和结构》国际会议

1999年2001和2003年在莫斯科相应地举 办了届、第二届和第三届《采用金属磁记忆法 诊断设备和结构》的国际会议。会议资料曾在国际 焊接研究所第五、第六专题委员会上审议，在里斯 本（1999年7月），在Любляне（2001年7月）和在布加勒斯特（2003年7月）。会议总结记载在国 际焊接研究所的№XI-714/99、№V-1196-01和V-1252-03文件中。

金属磁记忆方法的新国际标准ISO 24497。 培训大纲和人员认证

公布了三部分金属磁记忆的ISO国际标准：

ISO 24497-1无损检测金属磁记忆方法术语与定义

ISO 24497–2无损检测金属磁记忆方法基本要求

ISO 24497-3无损检测金属磁记忆方法焊缝检查

中国出台的金属磁记忆法的相关标准：

国家标准

GB-T 26641-2011无损检测 磁记忆检测 总则GB-T 12604.10-2011无损检测 术语 磁记忆检测

电力行业标准

DLT 370-2010承压设备焊接接头金属磁记忆检测

DLT 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

《动力诊断》公司研制的检测仪表和方法，当前是世界上独到的，在俄罗斯业已应用于1000多个企业， 以及25个国家，如乌克兰、立陶宛、拉脱维亚、哈 萨克斯坦、白俄罗斯、波兰、保加利亚、澳大利亚、 南斯拉夫、中国、印度、韩国、伊朗、以色列、阿 根廷等的一些企业。在莫斯科，从1998年开始，有俄罗斯和 国际金属磁记忆法专家培训和认证中心， 颁发无损检测领域的I和II级自主人员 资格认证，在华沙和北京有该中心的分部

2007年元月培训了1100多位俄罗斯专家，

180多位中国专家，46位波兰专家和60位 其他国家的专家（阿根庭、白俄罗斯、 保加利亚、伊朗、以色列、拉脱维亚、 立陶宛、哈萨克斯坦、叙利亚、乌克兰 等）。

I和II级专业人员培训和资格认证大纲和 考核手册〉由俄罗斯技术监督局同意并 符合相应的委托。

金属磁记忆方法的物理基础

–磁弹性效应和磁机械效应

–应力集中区中位错壁上磁畴边界的固锁效应

–金属天然磁化强度条件下组织和机械强度不均匀性造成的漏磁场效应

–金属的间隙（宏观缺陷）

金属磁记忆方法的优点

–对受检对象不要求任何准备（清理表面等）

–不要求做人工磁化，因为它利用的是工件制造和使用过程中形成的 天然磁化强度

–金属磁记忆法不仅能检测修理的设备，也能检测正运行的设备

–金属磁记忆方法-能以1mm精度确定设备应力集中区的方法

–金属磁记忆检测使用便携式仪表，独立的供电单元，记录装置，微 处理器和4 32MB容量的存储器

–对机械制造零件，金属磁记忆法能保证百分之百的质量检测和生产 在线分选

–和传统无损检测方法配合能提高检测效率和精度

金属磁记忆方法在工业部门的应用前景

-核电站蒸汽发电和蒸汽轮机设备；

-石油和天然气工业；

重做绝缘保护层或大修分选管材时干线管路的检测。

自动无损检测管道；

-机械制造厂，包括军工部门；

-铁路运输（莫斯科地铁、波兰铁路）；

-钢丝绳

-金属结构、大厦，工程建筑。

金属磁记忆方法项目和检测规范的发展前景：

-各种工业部门里应力变形状态检测和寿命评估；

-按自有漏磁场磁信号对缺陷尺寸和形状的分类；

-使用多通道三维扫描装置检测焊接接头的质量；

-在流水生产中检测制件（辊、刀杆、圆棒、管材、钢轨等）质量；

-修理时零件的自动检测（管件）；

-无接触的磁诊断；

和传统无损检测方法的区别

–金属疲劳损伤和濒临损伤状态的方法

–评价设备寿命时能回答《从那里做金属取样？》的方法

–继声发射之后第二个非主动的检测方法，使用的是结构自身发射出 来的信息。同时，金属磁记忆法除了早期发现缺陷之外，还能进一 步给出实际的应力-变形状态并能找出发展破损的原因

–金属磁记忆法测量的是应力集中区中由位错聚集产生的自有漏磁场 参数，而使用其他已知的磁方法时，测量的是人工磁场在缺陷处的 漏磁场

应用范围

–机械制造厂检测制件金属和焊缝 的质量

–所有工业部门制造、修理和使用 的管道、容器、设备、任何结构和 制件（铁磁性材料金属）

–起重和旋转机械

–在实验室研究金属的机械性能

原创作者：北京德高立行科技有限公司