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异种钢焊缝的磁记忆检测试验研究

作　者: 曹莹君
导　师: 郭奇
学　校: 燕山大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 异种钢焊缝金属磁记忆检测残余应力焊缝质量
分类号: TG441.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 53次
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内容摘要

本文从机理和应用两个方面对金属磁记忆检测技术进行了较深入的探讨,从磁记忆检测基础研究出发,对45#钢制成的光滑试样、人工预制圆孔试样在静载和拉伸状态下进行了检测,探讨了不同检测方向对磁记忆检测信号的影响;自行研制了检测辅助装置,有效地克服了外界因素和抖动对信号的干扰,得到了多种试件在不同工况下的磁记忆信号规律。此外还重点探讨了0Cr18Ni9-Q345和1Cr13-Q345等几组异种钢焊接件磁记忆检测信号的规律及变化特点,并对在役压力容器-集汽缸的环焊缝进行了现场检测。针对石化企业压力容器常见类型的异种钢焊缝,本文采用磁记忆和超声波两种方法,对几组异种钢焊接件退火前后的表面漏磁场强度和梯度进行了检测和分析。结果表明,异种钢焊接件磁记忆特征信号在焊缝处有明显的变化,显示磁记忆技术在此种焊接结构中应用的可行性;通过多组试验数据比较说明,焊后热处理对于降低异种钢接头应力、稳定接头组织与性能的作用十分明显。热处理后的数值分析还能间接对异种钢焊缝的质量进行评定。最后通过检测焊缝残余应力,发现磁记忆检测能够清楚地表征异种钢焊缝残余应力的集中区域和分布状况,这对工程实际对压力容器焊接接头缺陷的检测与评定有一定的实际意义。现场实测也进一步证明了磁记忆技术的实用性。本文工作为这种先进检测技术在工程实际应用提供了理论基础和检测依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-20
  1.1 课题研究的背景及意义  10
  1.2 焊缝的无损检测方法  10-13
    1.2.1 常规无损检测方法  11-12
    1.2.2 金属磁记忆无损检测  12-13
  1.3 金属磁记忆检测的发展与研究现状  13-15
    1.3.1 国内研究现状  13-15
    1.3.2 国外研究现状  15
  1.4 磁记忆检测的应用  15-18
    1.4.1 管道的磁记忆检测  15-16
    1.4.2 汽轮机叶片的磁记忆检测  16
    1.4.3 高压缸体的磁记忆检测  16-17
    1.4.4 航空构件的磁记忆检测  17
    1.4.5 对接焊缝的磁记忆检测  17-18
  1.5 论文研究的主要内容及章节安排  18-20
第2章金属磁记忆检测机理  20-31
  2.1 铁磁物质的磁性  20-22
    2.1.1 物质的磁性来源  20
    2.1.2 物质磁性的分类  20-21
    2.1.3 铁磁物质的磁性  21-22
  2.2 铁磁物质的基本特性  22-25
    2.2.1 居里温度  22
    2.2.2 自发磁化  22-23
    2.2.3 磁晶体的各向异性  23
    2.2.4 磁致伸缩  23
    2.2.5 退磁场  23-24
    2.2.6 磁机械效应  24
    2.2.7 磁弹性效应  24-25
  2.3 磁记忆检测原理  25-26
  2.4 金属磁记忆检测仪  26-27
  2.5 焊接应力  27-28
  2.6 钢结构焊缝的磁记忆检测依据和评价  28-30
    2.6.1 钢焊缝磁记忆检测依据  28
    2.6.2 钢结构焊缝质量的金属磁记忆检测评价  28-30
  2.7 本章小结  30-31
第3章超声检测  31-37
  3.1 超声波的一般概念  31
  3.2 超声波的基本物理量  31-32
  3.3 超声波的特点  32-33
    3.3.1 超声检测的优越性  32
    3.3.2 超声检测的局限性  32-33
  3.4 超声波的分类  33-34
  3.5 超声波检测方法  34-35
    3.5.1 穿透法  34
    3.5.2 脉冲反射法  34
    3.5.3 液浸法  34-35
  3.6 超声检测技术的应用  35-36
    3.6.1 锻件检测  35
    3.6.2 铸件检测  35
    3.6.3 焊接接头检测  35-36
    3.6.4 复合材料检测  36
    3.6.5 非金属材料的检测  36
  3.7 本章小结  36-37
第4章静载拉伸试验的磁记忆检测研究  37-52
  4.1 EMS-2003 智能磁记忆/远场涡流检测仪使用基础试验  37-43
    4.1.1 确定仪器测量数据的可重复性和准确性  37-39
    4.1.2 提离试验  39-40
    4.1.3 检测方向的试验研究  40-43
  4.2 45#钢静拉伸试验  43-50
    4.2.1 试验材料  43
    4.2.2 EMS-2003 智能磁记忆/远场涡流检测仪参数设置  43-44
    4.2.3 拉伸试验机参数设置  44
    4.2.4 试验方法  44
    4.2.5 试验数据处理  44-50
  4.3 本章小结  50-52
第5章异种钢焊缝的磁记忆检测试验研究  52-68
  5.1 磁记忆检测应用于焊缝检测原理  52-53
  5.2 试验方法  53-54
  5.3 检测结果与分析  54-63
    5.3.1 304 与Q345 异种钢焊接试件  54-58
    5.3.2 1Cr13 与Q345 异种钢焊接试件  58-61
    5.3.3 304 与Q235-A 异种钢焊接试件  61-62
    5.3.4 焊缝质量评定  62-63
  5.4 结果分析  63-64
  5.5 异种钢焊接件表面漏磁场表征残余应力  64-67
  5.6 本章小结  67-68
第6章磁记忆检测实际应用  68-75
  6.1 磁记忆检测仪参数设置  68
  6.2 超声波检测仪参数设置  68-71
    6.2.1 斜探头校准  68-71
    6.2.2 直探头校准  71
  6.3 实际检测数据  71-74
    6.3.1 直探头测厚  71-72
    6.3.2 斜探头检测焊缝  72-74
  6.4 本章小结  74-75
结论  75-77
参考文献  77-81
攻读硕士学位期间承担的科研任务和主要成果  81-82
致谢  82-83
作者简介  83

异种钢焊缝的磁记忆检测试验研究

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