金属磁记忆检测技术简介
无损检测-磁记忆技术文档
1 ．什么叫磁记忆效应?在具有外磁场（地球磁场）存在的条件下，承载的铁磁部件中会产生应力集中，并在应力集中部位出现导磁率减小，工件表面的漏磁场增大的现象，铁磁性金属部件所具有的这一特性称之为“磁机械效应”。
由于这一增强了的磁场“记忆”着部件的缺陷或应力集中的位置，故又称“磁记忆”效应。
2 ．什么叫金属磁记忆检测？金属的磁记忆检测（M MT ）是利用金属磁记忆效应来检测部件应力集中部位的一种快速无损检测方法。
该方法对铁磁性部件由于疲劳、形变、损伤而产生的微裂纹可进行早期诊断。
3 ．简述磁记忆检测的原理。
工程部件由于疲劳、形变而产生的微裂纹会导致出现应力集中，研究表明：承载铁磁性金属部件存在着磁记忆效应，其表面的磁场分布与部件应力载荷有一定的关系，因此可通过检测部件表面的磁场分布情况间接地对部件进行诊断。
x 理论与实践研究证明，铁磁性部件缺陷或应力集中区域磁场的切向分量Ｈｐ（）具有最大值，法向分量Ｈｐ(y) 改变符号且具有零值。
实践中，我们通过检测法向分量Ｈｐ (y) 来完成对部件的检测工作。
4 ．适合用磁记忆法（MMT ）检测的对象有哪些？金属磁记忆法（M MT ）检测仪器适用于对铁磁金属制件的早期快速诊断。
该仪器配备不同形式的探头，可对管道、容器、汽轮机和燃汽轮机叶片、转子、叶轮，飞机机体、起落架以及各种不同形状构件、焊接头进行检测。
MMT 检测方法不要求对被检测部件表面进行处理，可直接检测，方便操作。
5 ．金属磁记忆诊断法有哪些优点？金属磁记忆诊断方法和传统的检测方法相比，具有下列优点：①既可检测出宏观缺陷又可检测出微观缺陷，并能进行未来危险的预报。
②无需专门的磁化装置就能对铁磁性构件进行可靠的检测。
③不需对被检金属表面进行清理或其它预处理。
④提离效应影响很小。
⑤设备轻便、自带电源、有记录装置，操作简单、灵敏度高、重复性与可靠性好。
⑥在检测过程中确定零件的应力集中线，实现早期诊断。
6 ．简述《磁记忆检测数据分析软件》的用途。
金属磁记忆检测技术机理
金属磁记忆检测技术机理、概况及应用2006年6月2日摘要：介绍金属磁记忆检测技术的机理、发展、现状、目的和意义，用一个应用实例初步评价了磁记忆检测技术的有效性，提出了磁记忆技术发展的近期和远期目标，展望了应用前景。
金属磁记忆检测技术可以准确可靠地探测出铁磁构件以应力集中为特征的危险部位，是迄今为止对金属构件进行早期诊断的唯一可行的无损检测方法。
金属磁记忆检测法利用处于地球磁场中的铁磁性金属的磁性能在应力和变形集中区内产生不可逆变化，在金属与空气边界出现磁导率跃变，其表面产生漏磁场，测试该漏磁场便可无损、快速、便捷、准确地确定铁磁性金属结构上的应力和变形集中区即设备上最危险的区段和部位，进行强度和寿命的诊断。
这种技术弥补了传统无损检测方法的不足，具有以下显著的特点，①是一种能以高准确度确定检测对象上以应力和变形集中区为标志的最危险区域的唯一无损检测方法，可以通过早期诊断较为准确地评价设备的安全性。
②对设备外露部分的检测无需设备停止工作。
③无需对被检测对象表面进行去除涂层、打磨等预处理，降低了成本。
④原理可靠，特征信号明显，去除人为因素，结果准确性高。
⑤能够实现快速检测 (1OOm／h)和检测自动化，以便对设备进行 i00 快速扫查，提高效率，避免漏检。
⑥利用地球磁场，无需专门的磁化装置，从而使检测设备体积小、重量轻、成本低，同时能改善劳动条件，降低劳动强度。
金属磁记忆检测技术的机理磁记忆原理可以表述为：处于地磁环境下的铁构件受工作载荷的作用，其内部会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向的和不可逆的重新取向，并在应力与变形集中区形成最大的漏磁场 H的变化。
即磁场的切向分量 H (z)具有最大值．而法向分量 H (y)改变符号且具有零值点。
这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后继续保留。
从而通过漏磁场法向分量 H (y)的测定，便可准确推断工件的应力集中部位。
磁记忆检测原理可以由拉伸试验得到验证。
研究证明，产生金属磁记忆的原理是磁弹性效应。
利用金属磁记忆法检测应力集中
利用金属磁记忆法检测应力集中1、前言金属磁记忆检测法是俄罗斯动力诊断公司的杜波夫教授于1994年提出的，并于近期发展起来的用来检测材料应力集中和疲劳损伤的崭新的无损检测方法。
其原理是利用铁磁工件在受载工作过程中，在应力和变形区域内产生的磁场状态的不可逆变化。
在该区域内发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向的和不可逆的重新取向，而且这种磁场状态的不可逆变化在工作载荷消除后不仅会被保留，还与最大作用应力具有某种联系。
采用专门的仪器测量工件表面的磁场，即可发现工件上存在的高应力集中部位，而往往在这些部位容易产生应力腐蚀开裂和疲劳损伤，对于高温设备还容易产生蠕变损伤。
金属磁记忆检测法于1998年由杜波夫教授介绍到我国，并于1999年开始在电力部门开展应用。
目前国内一些大学和研究所已经开展了关于检测机理方面的研究工作，并有许多检验单位使用俄罗斯动力诊断公司研制的磁记忆应力集中检测仪器在锅炉、压力容器、压力管道、飞机、气轮机和一些金属结构构件上开展了大量的检测应用，并取得了很多成果。
2、金属磁记忆法的物理原理金属磁记忆法利用的是自然磁性和金属制件的实际变形或组织变化表现出来的自身磁场的变化。
其主要依据为：磁弹性效应和磁机械效应；在应力集中区中在位错壁上磁畴边界形成和增长的效应；在金属自然磁化条件下，组织和机械不均匀性散射（漏）磁场的效应。
3、金属磁记忆法检测中主要采用的参数1）自有漏磁场Hp的法向和（或）切向分量；dHp2）在长度X上的磁场梯度)(dx4、判断金属制件是否存在应力集中的主要依据。
铁磁制件的自然残磁是在其制造过程(熔炼，锻造，热处理)中形成的。
制件实际磁组织产生机制，是结晶后在低于居里点时，并且一般是在地球磁场中冷却时出现的。
同时，实际制件的冷却过程一般是不均匀的，金属表层比内层冷却更快。
制件体积上形成热应力，由其形成晶格和磁组织。
在晶格缺陷和组织不均匀性最集中的部位(如位错滑移部位)产生磁畴边界固结点并以漏磁场法向分量符号变更线(Hp=0线)的形式表现到制件表面。
文献综述
文献综述1．金属磁记忆法简介1997年在美国旧金山举行的第50届国际焊接学会上，俄罗斯科学家杜波夫教授提出金属应力集中区一金属微观变化一磁记忆效应(MME)相关学说，并形成新的金属诊断技术——金属磁记忆技术(MMMT)。
该理论认为，铁磁性金属构件在应力和变形集中区域会发生磁致伸缩性质的磁畴组织定向的和不可逆的重新取向，而且这种磁状态的不可逆变化在载荷去除后会保留下来，即具有“记忆性”。
进一步研究表明，机械零部件和金属构件发生损坏的一个重要原因。
是各种微观和宏观机械应力集中，在零部件的应力集中区域，腐蚀、疲劳和蠕变的发展较为明显。
机械应力与铁磁性材料的自磁化现象和残磁状况有直接联系，在铁磁作用的条件下，用铁磁性材料制成的机械零件在缺陷处会产生磁导率减小、工件表面漏磁场增大的现象，称为磁机械效应。
磁机械效应的存在使铁磁性金属工件的表面磁性增强，同时，这一增强的磁场“记忆”着部件的缺陷和应力集中的位置，这就是磁记忆效应(MME)。
在弱磁场中的加工和冷却过程中，焊接工件的磁后效会以金属剩余磁场的形式出现，或者以在应力集中区内磁化强度的不可逆变化和工作负载造成的缺陷不可逆变化的形式出现。
按照（俄）国家标准FOCT P 52081—2003，金属磁记忆就是上述表现形式的一种磁后效。
金属磁记忆法是一种无损检测方法，它基于对焊接工件表面固有漏磁场分布的分析，以确定金属结构和焊接工件的应力集中区、缺陷和不均匀性。
2．基本原理金属磁记忆法- 无损检测方法，其基本原理是记录在工作载荷作用下设备局部应力集中区中产生的自有漏磁场。
这时，检测对象中的漏磁场值反映导磁率的张量，相当于由工作载荷作用形成的应力和变形张量。
自有漏磁场反映磁化强度朝由工作载荷产生的主应力作用方向的不可逆变化，及零件和焊接接头在地球磁场中制造和冷却后其金属组织和制造工艺的遗传性，这种自有漏磁场称作金属磁记忆。
磁记忆方法的独到之处同样在于它利用由工作载荷作用产生的在稳定滑移位错带的自有漏磁场。
金属磁记忆检测原理
金属磁记忆检测原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠金属磁记忆检测原理。
你说这金属磁记忆检测啊，就好像是金属的“健康侦探”。
咱平常生活里，身体要是有啥不舒服，能去医院找医生检查检查。
那金属呢，它们也会有“不舒服”的时候呀，这时候就轮到金属磁记忆检测大显身手啦！想象一下，金属就像是一个沉默的“大力士”，它一直默默地工作着，承受着各种压力和力量。
可时间久了，它也可能会累，会出现一些小毛病。
而金属磁记忆检测呢，就是能发现这些小毛病的神奇“魔法”。
它是怎么做到的呢？其实啊，金属在受到力的作用后，它内部的磁畴结构会发生变化，就好像人的心情会因为遇到不同的事情而改变一样。
这些变化可不是随便变变的，它们就像是金属给我们留下的“线索”。
而金属磁记忆检测就是专门去寻找这些“线索”的高手。
它能敏锐地察觉到金属磁特性的细微变化，这可不是一般人能做到的哟！这就好比你能从一群人里一下子就找出那个有点不一样的人。
厉害吧？咱再打个比方，金属磁记忆检测就像是一个超级细心的侦探，能在金属的“世界”里一点点地寻找蛛丝马迹。
它不需要金属“大声呼喊”自己不舒服，就能凭借自己的本事找到问题所在。
而且啊，这种检测方法还特别实用呢！它不需要对金属进行过多的预处理，就能直接开始工作。
这多方便啊，就好像你不用精心打扮就能出门见朋友一样自然。
那有人可能会问了，这金属磁记忆检测就没有啥局限性吗？嘿，当然有啦！就像人无完人一样，它也不是万能的呀。
但咱不能因为它有那么一点点不完美，就忽略了它的厉害之处呀！总之呢，金属磁记忆检测原理就是这么神奇又有趣。
它在很多领域都发挥着重要的作用呢，保障着各种金属结构的安全和稳定。
所以啊，可别小看了它哟！它可是金属的“健康卫士”呢！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
金属磁记忆检测技术研究
金属磁记忆检测技术研究1金属磁记忆检测技术金属磁记忆检测技术是上世纪俄罗斯杜波夫教授提出的一种新型无损检测技术，其基本原理是记录在工作载荷作用下铁磁性构件局部应力集中区域中产生的漏磁场，根据漏磁场来判断应力集中及损伤。
机械零部件和金属构件发生损坏的主要根源是各种微观和宏观机械应力集中，在应力集中区域，腐蚀、疲劳和蠕变过程的发展最为激烈。
机械应力同铁磁材料的自磁化现象和残磁状况有着直接的联系。
在地磁作用的条件下，铁磁性构件缺陷处的导磁率减小，工件表面的漏磁场增大，称为铁磁性材料的磁机械效应。
该效应可增强铁磁性构件的表面磁场，增强的磁场“记忆”着部件缺陷或应力集中位置，称为金属的“磁记忆”效应。
理论和试验均表明，金属构件的损坏与其先天的“遗传”特性和后天的在役工作负荷相关，在缺陷的发生、发展过程中，应力集中是根源，是构件损坏的早期表现。
工程部件因为疲劳、蠕变而产生的微裂纹会导致缺陷处出现应力集中。
试验研究表明：铁磁性金属部件存有着磁机械效应，其表面上的磁场分布与部件应力载荷有一定的关系。
铁磁性部件缺陷或应力集中区域磁场的切向分量Hp(x)具有最大值，法向分量Hp(y)改变符号且具有零值，如图1所示。
金属磁记忆检测技术具有以下显著的特点：①既可检测出宏观缺陷，又可检测出微观缺陷，并进行未来危险预报，准确度高，可通过早期诊断对设备的安全性进行准确评价;②无需专门的磁化装置就能对铁磁性构件进行可靠检测;③提离效应影响小;④无需去除被检测对象表面涂层，就能检测橡胶等蒙皮下的缺陷;⑤无需对被测设备进行清洗、打磨等表面预处理，检测方便，成本低;⑥无需系统、专业的培训，原理可靠，特征信号明显，判据简单;⑦检测快速，能够实现快速检测(100m/h)，效率高;⑧检测设备体积小、重量轻，便于携带，可实现单人作业;⑨对设备外露部分检测时，无需设备停机。
在实际应用中，金属磁记忆检测技术可通过检测部件表面的磁场分布情况间接地对部件缺陷或应力集中位置进行诊断。
金属磁记忆检测原理及发展概述-精品文档资料
金属磁记忆检测原理及发展概述1无损检测――现代工业的“质量卫士”无损检测（Non Destructive Testing或 Non Destructive Evaluation，简称NDT或NDE），又称非破坏性检测，是利用材料的不同物理力学或化学性质在不破坏目标物体内部及外观结构与特性的前提下，对目标物体相关特性（如形状、位移、应力、光学特性、流体性质、力学性质等）进行测试与检验，尤其是对各种缺陷的测量。
从而判断被检测物体是否合格，进而评价其适用性。
无损检测的最大特点是既不破坏材料的原有特性，而且能在短时间内获得期望的结果，以便操作人员迅速作出判断，有利于连续生产和提高生产效率，还有利于作出正确的决策。
作为现代工业的基础技术之一，无损检测技术在保证产品质量和工程质量上发挥着愈来愈重要的作用，对于金属残余应力无损检测主要包括衍射法、超声波法、磁性法、电子散斑干涉法、金属磁记忆法。
2金属磁记忆法这是一种新型的无损检测方法。
处于地磁环境下的铁制工件受工作载荷的作用,其内部会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的取向,并在地磁环境中表现为应力集中区局部磁异常,形成所谓“漏磁场”,并在工作载荷消失后仍能保留,这是磁记忆检测的物理基础。
磁记忆无损检测方法就是在这种情况下检测出应力与变形集中区形成最大的漏磁场Hp的变化。
即磁场的切向分量Hp(x)具有最大值,而法向分量H(y)改变方向并有零值点。
这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后继续保留,从而通过漏磁场法向分量Hp(y)的测定,便可推断工件的应力集中区。
应力集中区域的Hp 值的变化曲线如图1。
x―切向;y―法向;Hp(x)―切向磁信号;Hp(y)―法向磁信号3磁记忆探伤铁磁材料内部的各种不均匀性（如形状、结构及含有夹杂或缺陷等）往往是应力集中的部位。
应力集中将使得材料在该区域的磁畴取向发生改变，在地磁环境中表现为局部的磁场异常，形成所谓的“漏磁场”，这就是地磁场激励下应力磁检测方法的物理基础。
21世纪NDT新技术_金属磁记忆诊断法
21世纪ND T 新技术——金属磁记忆诊断法21st Cen tu ry 2O rien ted N ondestructive T esting T echno logy ——M agneticM em o ry M etal D iagno stic T echn ique爱德森电子有限公司(福建厦门361001) 林俊明摘 要:传统的无损检测方法(超声、射线、涡流、磁粉、渗透、着色等)只能检测出业已出现的缺陷,不能解决在役金属构件意外疲劳损伤的问题。
而疲劳损伤的发展和破坏性往往与应力集中密切有关。
金属磁记忆诊断技术能利用应力集中区漏磁场改变的特点,通过对工件表面漏磁场法向分量的扫描,实现对金属早期损伤的诊断。
为此介绍E M S 22000智能化磁记忆金属诊断仪的工作原理、特性和应用。
关键词:磁记忆;故障早期诊断;无损检测中图分类号:T G 115127+2文献标识码:A文章编号:100329171(2000)0920044202利用铁磁性部件缺陷在外部强磁场作用下产生漏磁的现象来检测部件缺陷的漏磁检测法,已作为常规检测技术应用于各种铁磁性部件的质量检验中。
其作用机理是缺陷在强磁场作用下・被・动・地产生・磁・泄・漏,从而让磁敏元件・方・便・地逮着,进而判断其缺陷的大小以及性质等。
这种方法必须采用笨重的磁化设备,且耗能大,检测过后往往需要对部件进行退磁。
对一些在役设备、部件,或者复杂结构的部件,常规漏磁法往往难以实施。
众所周知,地磁在人们生活的空间中几乎无所不在。
任何铁磁性设备、部件,同样也处在地磁的包围之中,因此也会被地磁磁化。
通常,人们未觉察到铁磁性部件的“磁性”,并非是不存在“磁性”,而是其磁性强度较弱罢了。
事实上,在役部件在周期性或振动性负载条件下,由于磁弹性和磁机械效应的作用,金属磁化强度将显著增加。
第二世界大战期间,俄国军舰遭到德国磁性水雷的破坏,亚历山大罗夫院士等俄国科学家就专门解释了这样一种现象,即在振动负载作用下,处于地球磁场中的军舰壳体金属磁化率增长的原因。
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金属磁记忆检测技术简介
------21世纪的诊断方法
赵传明
（云天化股份有限公司，云南水富657800）
摘要：简要介绍了金属磁记忆检测技术的基本原理、应用范围及用前景。
关键词：金属；磁记忆；检测
众所周知，机械应力集中是各种不同用途的金属承力结构件产生疲劳破坏的主要原因之一。
因此，结构件应力的测量、应力状态的评估和早期损伤区域的确定一直是人们十分关心的问题。
如何应用检测仪器，尽早发现结构件的应力集中和早期损伤区域，并进行有针对性的探伤检查和状态监测，对于早期预防结构件断裂故障、防止发生重大事故具有重要意义。
为此，云天化集团压力容器检测站专门从俄罗斯动力诊断公司进口了一整套金属磁记忆检测仪和配套软件，以解决金属承力结构件早期损伤区域全面、快速、准确的诊断问题，并取得了很好的应用效果，从而保证了合成氨、尿素生产装置的长周期安全运行。
1 金属磁记忆基本检测原理
当弹性应力作用于铁磁体时，铁磁体会产生磁致伸缩性质的应变，同时也会产生弹性应变，这种现象称为磁弹性效应。
磁记忆检测技术是基于铁磁体的磁弹性效应，是漏磁检测的一种特殊形式。
它是利用地磁场作
为磁化场，而不是利用人为外加的磁化场。
铁磁结构件在运行时会受到载荷和地球磁场的共同作用，在应力和变形集中区的磁畴组织会在一定方向重新取向，局部区域产生漏磁场，而且由于内应力和变形，这种磁场是不可逆的，即在外加载荷消失后仍能够保持。
漏磁场的这种“不可逆”效应就成为磁记忆效应。
此外，在地球磁场存在的条件下，金属结构件中缺陷和夹杂物最集中的地方会出现磁畴变化，并也在表面出现漏磁场。
通过检测这种漏磁场，即可发现微小缺陷和应力集中区域。
理论分析可知，在缺陷或内应力集中的地方，金属的磁导率最小，而在表面形成最大的漏磁场。
在应力集中区内，该磁场的切
向分量H
P
(x)具有最大值，而法向分量H
P
(y)改变符号（过零点）。
因此，应力集中线可根
据H
P
(y)值的符号变化进行判断，而应力集
中程度可根据H
P
(x) 值的大小或H
P
(y)值在变方向处的变化剃度来计算。
这样，通过对
该磁场的检测即可对结构件的应力状态和应力集中区域作出判断，从而达到早期诊断的目的。
2 应用范围
磁记忆检测技术作为一门崭新的技术，其应用范围十分广泛，主要包括航空、航天、铁道、电力、锅炉压力容器及石油化工等部门。
具体可应用在：飞机承力结构件寿命评估；武器装备的快速检修；管道、弯头及锅炉压力容器状况评价；透平转子状况评价；发电机护环等状况评价；齿轮、螺栓状况评价等等。
对于那些按均力受力假设设计，事先并不知道在使用过程中可能会出现应力集中的结构件而言，磁记忆检测技术更具有特殊的意义。
3 应用前景
金属磁记忆检测技术对在运行中设备的诊断领域提供了崭新的原理和手段，所采用的条件是找出结构件的薄弱部位。
其区别于常规无损检测方法的独特之处在于能够通过早期诊断防止设备产生突发性的疲劳损坏。
同X射线、超声波检测相比，它设计小巧、使用方便灵活，特别适用于室内外现场检测。
同其它磁学方法相比，它又具有一些明显优点：不需要对被检测对象进行专门的磁化，而是利用构件在地磁场中的自磁化现象；不需要对结构件表面做任何准备，可在保持金属原始状态下进行检测；不需要采用耦合技术，使用非常方便；在诊断过程中可快速确定应力集中点或线；检测灵敏度高于其它磁检测法。
现有的几种常规无损检测方法（超声波、涡流、射线、磁粉等）只能用于查找具有一定大小的缺陷，但不能进行类似于应力集中这样的早期（微小）缺陷的检测和诊断。
同它们相比，磁记忆检测技术的最大优势是可实施故障的早期诊断。
它不但可检出已具有一定大小的裂纹或其它缺陷，而且还能在这些缺陷产生前诊断出其将要产生的危险区域。
因此，对于在役或新设备，由于时间以及数量关系，常规无损检测时一般都不可能进行100%检测，通常是根据经验或可能产生缺陷的部位按一定比例进行抽查。
这样势必会造成有缺陷的部位检测不到，给设备运行留下隐患。
采用磁记忆检测仪器可以对被检设备进行100%快速扫查，发现可疑部位后再使用常规无误损检测方法进行有针对性的准确诊断，及时修复危险缺陷，确保被检设备长周期安全运行。
同时，根据应力集中状况可对设备寿命进行评估，为提前制订出设备检修计划及备用计划提供可靠依据。
4 结束语
磁记忆检测作为一门问世不久的崭新检测技术，对于金属结构件早期缺陷的检测具有重要意义。
但在实际应用中，还面临许多需要在实践中加以解决的问题，这包括应力的定量技术和早期缺陷严重性或损伤程度的定量评价问题。
同其它磁检测技术一样，
影响“磁信号”的因素也有很多，材质、缺
陷大小和种类、残余磁场的大小和方向以及
表面粗糙度等都是影响因素，所以使用单参
数或一、二个参数（如前面所说的H
P
(x)和
H
P
(y)），很难给出满意的答案。
不辅以其它常规检测手段，单靠磁记忆检测设备是不行的。
相信随着磁记忆理论研究的进一步深入以及磁记忆检测设备的不断完善，这些问题是会逐步得到解决的。
参考文献
[1] 耿荣生. 磁记忆检测技术在飞机结构件早期损伤监测中的应用前景. 无损检测，2002，24(3)：118-122.
[2] 任吉林，林俊明，等.金属磁记忆检测技术. 北京：中国电力出版社，2000.
[3] 俄罗斯ИКН-1М型应力集中探测仪使用说明书.。