鐵磁構(gòu)件應(yīng)力無損檢測方法

與其他非鐵磁性材料相比，鐵磁性材料的物理性質(zhì)有很大的不同。它具有很高的磁導(dǎo)率，對樣品進(jìn)行磁化時(shí)，樣品表面會(huì)泄漏磁場，在低頻外磁場作用下會(huì)產(chǎn)生微渦流信號(hào)，上述物理現(xiàn)象歸因于鐵磁材料自發(fā)磁化形成的磁疇結(jié)構(gòu)，每個(gè)磁疇就像一塊天然磁鐵。鐵磁材料內(nèi)部存在許多小的磁疇結(jié)構(gòu)，每個(gè)疇區(qū)包含大量的原子，同一疇區(qū)內(nèi)的原子具有相同的磁矩方向，而相鄰疇區(qū)內(nèi)的原子具有不同的磁矩方向，它們由磁疇壁分開，磁疇的磁矩方向各不相同，但是相互抵消，總和為零，整個(gè)鐵磁材料對外不顯示磁性。因此，對于鐵磁構(gòu)件的應(yīng)力檢測，出現(xiàn)了許多的檢測手段。相對于非鐵磁材料而言，鐵磁材料的應(yīng)力檢測方法更加種類繁多，越來越受到人們的廣泛關(guān)注，在管道運(yùn)輸、軌道交通、橋梁工程等在役鐵磁構(gòu)件的承受應(yīng)力評估中應(yīng)用廣泛。

鐵磁性材料的磁疇在外磁場的作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，引起材料的矯頑力、磁滯回線、磁聲發(fā)射和巴克豪森噪聲等宏觀磁性能的變化。這些信號(hào)與材料結(jié)構(gòu)和應(yīng)力的變化之間聯(lián)系緊密，密切相關(guān)。常用的磁無損檢測技術(shù)主要有微觀磁無損檢測技術(shù)和宏觀磁無損檢測技術(shù)。微觀磁無損檢測技術(shù)主要有:磁疇動(dòng)態(tài)特性；宏觀磁無損檢測技術(shù)有磁滯回線、磁記憶、漏磁、磁聲發(fā)射、巴克豪森噪聲和磁滯膨脹。微觀的動(dòng)態(tài)特性決定了宏觀磁響應(yīng)，宏觀磁信號(hào)是許多微觀域運(yùn)動(dòng)的綜合結(jié)果。上述各種檢測技術(shù)的應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)，如下表所示：