一種帶涂層鐵磁性金屬工件非破壞應(yīng)力定量檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶涂層鐵磁性金屬工件非破壞應(yīng)力定量檢測方法，集成金屬磁記憶檢測、渦流檢測、磁應(yīng)力檢測三種檢測方法，檢測過程中無需去除鐵磁性金屬工件表面涂層，實現(xiàn)帶涂層鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位應(yīng)力值的非破壞、快速、精確定量檢測。
【專利說明】一種帶涂層鐵磁性金屬工件非破壞應(yīng)力定量檢測方法
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無損檢測方法，特別是涉及一種帶涂層鐵磁性金屬工件非破壞應(yīng)力定量檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵磁性金屬工件在使用過程中受工作載荷的作用，出現(xiàn)疲勞、形變而產(chǎn)生微裂紋，導(dǎo)致出現(xiàn)應(yīng)力集中，如果沒有及早發(fā)現(xiàn)進(jìn)行修補(bǔ)處理，待應(yīng)力集中發(fā)展到一定程度，將發(fā)生工件斷裂，引發(fā)安全事故。故此，應(yīng)對鐵磁性金屬工件進(jìn)行早期應(yīng)力診斷，及時發(fā)現(xiàn)并測量鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值，對其進(jìn)行評估、修復(fù)處理。當(dāng)前有多種針對鐵磁性金屬工件應(yīng)力檢測的無損檢測方法，其中金屬磁記憶檢測方法可快速、準(zhǔn)確、可靠地探測到鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位，但無法精確測量應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值；磁應(yīng)變檢測方法通過測定鐵磁材料在內(nèi)應(yīng)力的作用下磁導(dǎo)率發(fā)生的變化來確定殘余應(yīng)力的大小，可以精確測量鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值，檢測過程中要求檢測探頭與被檢鐵磁性金屬工件緊密貼合，對鐵磁性金屬工件表面要求較高，檢測前需要對檢測面進(jìn)行清潔處理，對于帶涂層的鐵磁性金屬工件，由于涂層會影響磁回路中的磁場強(qiáng)度，檢測前需要將涂層打磨去除后，才能得到精確的應(yīng)力值，這對于帶涂層的鐵磁性金屬工件，是一種破壞性的檢測，檢測后還需要重新恢復(fù)涂層，檢測過程繁瑣，檢測成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種帶涂層鐵磁性金屬工件應(yīng)力非破壞定量檢測方法，集成金屬磁記憶檢測、渦流檢測、磁應(yīng)力檢測三種檢測方法，無需去除鐵磁性金屬工件表面涂層，實現(xiàn)帶涂層鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位應(yīng)力值的非破壞、快速、精確定量檢測。三種檢測方法分別有如下特點:金屬磁記憶檢測方法是利用鐵磁性金屬工件的磁記憶特性，可以準(zhǔn)確可靠地探測到被檢工件上以應(yīng)力集中為特征的危險部位，檢測過程中無需對被檢工件表面進(jìn)行處理，檢測速度快，是對鐵磁性金屬工件進(jìn)行早期應(yīng)力集中診斷的有效方法；渦流檢測方法是常用的涂層厚度測量方法，可精確測量鐵磁性金屬工件表面涂層厚度；磁應(yīng)變檢測方法通過測定鐵磁材料在內(nèi)應(yīng)力的作用下磁導(dǎo)率發(fā)生的變化來確定殘余應(yīng)力的大小，可以精確測量鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種帶涂層鐵磁性金屬工件非破壞應(yīng)力定量檢測方法，其特征在于:
第一步，采用金屬磁記憶檢測方法掃查帶涂層被檢鐵磁性金屬工件，檢測出帶涂層被檢鐵磁性金屬工件的應(yīng)力集中部位；
第二步，采用渦流檢測方法測量帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的表面涂層厚度值；
第三步，采用磁應(yīng)變檢測方法，首先通過標(biāo)定過程得到應(yīng)力值與涂層厚度值關(guān)系函數(shù)，而后在實測過程中使用應(yīng)力值與涂層厚度值關(guān)系函數(shù)和第二步中測得的表面涂層厚度值修正采用磁應(yīng)變檢測裝置直接測量帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值，得到帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的真實應(yīng)力值；所述真實應(yīng)力值是指除去表面涂層后，采用磁應(yīng)變檢測裝置測量得到的被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值；檢測步驟有標(biāo)定和實測兩個過程，
標(biāo)定過程為，
a.對標(biāo)定試樣進(jìn)行單向拉壓，使標(biāo)定試樣產(chǎn)生應(yīng)力集中，采用磁應(yīng)變檢測裝置測量標(biāo)定試樣應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值；所述標(biāo)定試樣是選用與被檢鐵磁性金屬工件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、熱處理狀態(tài)相同的無應(yīng)力的材料制成；
b.將多個不同厚度的標(biāo)準(zhǔn)厚度試片依次放置在標(biāo)定試樣應(yīng)力集中部位表面上，采用磁應(yīng)變檢測裝置測量放置不同厚度標(biāo)準(zhǔn)厚度試片時的標(biāo)定試樣應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值；所述標(biāo)準(zhǔn)厚度試片由厚度已知的非金屬材料制成，采用標(biāo)準(zhǔn)厚度試片模擬涂層；
c.采用步驟a、步驟b中測得的應(yīng)力值與多個不同厚度的標(biāo)準(zhǔn)厚度試片的厚度值，制作應(yīng)力值與標(biāo)準(zhǔn)試片厚度值關(guān)系曲線，得到應(yīng)力值與標(biāo)準(zhǔn)試片厚度值關(guān)系函數(shù)，該關(guān)系函數(shù)即為應(yīng)力值與涂層厚度值關(guān)系函數(shù)；
實測過程為，
d.采用磁應(yīng)變檢測裝置直接測量帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力
值；
e.將第二步中測得的表面涂層厚度值代入步驟c中得到的應(yīng)力值與涂層厚度值關(guān)系函數(shù)，計算得到應(yīng)力修正值；
f.通過步驟e中計算得到的應(yīng)力修正值，修正步驟d中測得的帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值，得到帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的真實應(yīng)力值。
[0005]本發(fā)明的有益效果是，提供一種帶涂層鐵磁性金屬工件非破壞應(yīng)力定量檢測方法，集成金屬磁記憶檢測、渦流檢測、磁應(yīng)力檢測三種檢測方法，檢測過程中無需去除鐵磁性金屬工件表面涂層，實現(xiàn)帶涂層鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位應(yīng)力值的非破壞、快速、精確定量檢測。
[0006]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的一種帶涂層鐵磁性金屬工件非破壞應(yīng)力定量檢測方法不局限于實施例。
【具體實施方式】
[0007]實施例，一種帶涂層鐵磁性金屬工件非破壞應(yīng)力定量檢測方法，其特征在于: 第一步，采用金屬磁記憶檢測方法掃查帶涂層被檢鐵磁性金屬工件，檢測出帶涂層被
檢鐵磁性金屬工件的應(yīng)力集中部位；
第二步，采用渦流檢測方法測量帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的表面涂層厚度值；
第三步，采用磁應(yīng)變檢測方法，首先通過標(biāo)定過程得到應(yīng)力值與涂層厚度值關(guān)系函數(shù)，而后在實測過程中使用應(yīng)力值與涂層厚度值關(guān)系函數(shù)和第二步中測得的表面涂層厚度值修正采用磁應(yīng)變檢測裝置直接測量帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值，得到帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的真實應(yīng)力值；所述真實應(yīng)力值是指除去表面涂層后，采用磁應(yīng)變檢測裝置測量得到的被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值； 檢測步驟有標(biāo)定和實測兩個過程，
標(biāo)定過程為，
a.對標(biāo)定試樣進(jìn)行單向拉壓，使標(biāo)定試樣產(chǎn)生應(yīng)力集中，采用磁應(yīng)變檢測裝置測量標(biāo)定試樣應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值；所述標(biāo)定試樣是選用與被檢鐵磁性金屬工件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、熱處理狀態(tài)相同的無應(yīng)力的材料制成；
b.將多個不同厚度的標(biāo)準(zhǔn)厚度試片依次放置在標(biāo)定試樣應(yīng)力集中部位表面上，采用磁應(yīng)變檢測裝置測量放置不同厚度標(biāo)準(zhǔn)厚度試片時的標(biāo)定試樣應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值；所述標(biāo)準(zhǔn)厚度試片由厚度已知的非金屬材料制成，采用標(biāo)準(zhǔn)厚度試片模擬涂層；
c.采用步驟a、步驟b中測得的應(yīng)力值與多個不同厚度的標(biāo)準(zhǔn)厚度試片的厚度值，制作應(yīng)力值與標(biāo)準(zhǔn)試片厚度值關(guān)系曲線，得到應(yīng)力值與標(biāo)準(zhǔn)試片厚度值關(guān)系函數(shù)，該關(guān)系函數(shù)即為應(yīng)力值與涂層厚度值關(guān)系函數(shù)；
實測過程為，
d.采用磁應(yīng)變檢測裝置直接測量帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力
值；
e.將第二步中測得的表面涂層厚度值代入步驟c中得到的應(yīng)力值與涂層厚度值關(guān)系函數(shù)，計算得到應(yīng)力修正值；
f.通過步驟e中計算得到的應(yīng)力修正值，修正步驟d中測得的帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值，得到帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的真實應(yīng)力值。
[0008]上述實施例僅用來進(jìn)一步說明本發(fā)明的一種帶涂層鐵磁性金屬工件非破壞應(yīng)力定量檢測方法，但發(fā)明并不局限于實施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶涂層鐵磁性金屬工件非破壞應(yīng)力定量檢測方法，其特征在于: 第一步，采用金屬磁記憶檢測方法掃查帶涂層被檢鐵磁性金屬工件，檢測出帶涂層被檢鐵磁性金屬工件的應(yīng)力集中部位； 第二步，采用渦流檢測方法測量帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的表面涂層厚度值； 第三步，采用磁應(yīng)變檢測方法，首先通過標(biāo)定過程得到應(yīng)力值與涂層厚度值關(guān)系函數(shù)，而后在實測過程中使用應(yīng)力值與涂層厚度值關(guān)系函數(shù)和第二步中測得的表面涂層厚度值修正采用磁應(yīng)變檢測裝置直接測量帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值，得到帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的真實應(yīng)力值；所述真實應(yīng)力值是指除去表面涂層后，采用磁應(yīng)變檢測裝置測量得到的被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值；檢測步驟有標(biāo)定和實測兩個過程， 標(biāo)定過程為， a.對標(biāo)定試樣進(jìn)行單向拉壓，使標(biāo)定試樣產(chǎn)生應(yīng)力集中，采用磁應(yīng)變檢測裝置測量標(biāo)定試樣應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值；所述標(biāo)定試樣是選用與被檢鐵磁性金屬工件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、熱處理狀態(tài)相同的無應(yīng)力的材料制成； b.將多個不同厚度的標(biāo)準(zhǔn)厚度試片依次放置在標(biāo)定試樣應(yīng)力集中部位表面上，采用磁應(yīng)變檢測裝置測量放置不同厚度標(biāo)準(zhǔn)厚度試片時的標(biāo)定試樣應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值；所述標(biāo)準(zhǔn)厚度試片由厚度已知的非金屬材料制成，標(biāo)準(zhǔn)厚度試片用于模擬涂層； c.采用步驟a、步驟b中測得的應(yīng)力值與多個不同厚度的標(biāo)準(zhǔn)厚度試片的厚度值，制作應(yīng)力值與標(biāo)準(zhǔn)試片厚度值關(guān)系曲線，得到應(yīng)力值與標(biāo)準(zhǔn)試片厚度值關(guān)系函數(shù)，該關(guān)系函數(shù)即為應(yīng)力值與涂層厚度值關(guān)系函數(shù)； 實測過程為， d.采用磁應(yīng)變檢測裝置直接測量帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值； e.將第二步中測得的表面涂層厚度值代入步驟c中得到的應(yīng)力值與涂層厚度值關(guān)系函數(shù)，計算得到應(yīng)力修正值； f.通過步驟e中計算得到的應(yīng)力修正值，修正步驟d中測得的帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的應(yīng)力值，得到帶涂層被檢鐵磁性金屬工件應(yīng)力集中部位的真實應(yīng)力值。
【文檔編號】G01L1/12GK103968974SQ201410205020
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】林俊明 申請人:愛德森（廈門）電子有限公司