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发布时间：2017-06-17
涡流探伤的磁饱和装置 涡流检测适用于导电材料探伤，常见的金属材料可分为两大类：非铁磁性材料和铁磁性材料。后者为铜、铝、钛及其合金和奥氏体不锈钢；前者为钢、铁及其合金。它们的本质差别是材质磁导率μ约为1或远大于1 。在发电厂，除复水器等少量管道使用铜、钛、奥氏体不锈钢非铁磁性材料外，大量管道都采用钢管等铁磁性材料，典型的应用有省煤器、水冷壁等。常规涡流探伤应用于非铁磁性管子，已是非常成熟的技术，它不单能探测出缺陷，并可以利用阻抗平面技术分析出缺陷所在的位置与深度。然而，将它简单地应用于铁磁性材料的钢管，却得不到预期的结果，其原因何在？这是由于铁磁性材料μ>>1，根据涡流标准渗透公式： δ＝503.3／√fμrσ 可知在这种情况下，涡流只能集中在表面，无法渗透到材料的内部。除此以外，铁磁性材料的磁畴结构，将对涡流检测信号产生极大的干扰，足以把缺陷信号完全淹没，而无法得到有用的信息。克服铁磁性金属磁导率对探伤影响的方法有两种：其一，采用远场涡流检测方法；其二，对钢管进行饱和磁化后再探伤。前一种方法需要更新仪器，后一种方法只需在原有常规仪器的基础上增加磁饱和装置即可对钢管等进行探伤，具有投资少的优点。经过磁饱和处理后的铁磁性材料可以以非铁磁材料对待。通常钢管涡流探伤采用通过式磁饱和器。它是由通有直流电的线圈来产生稳恒强磁场，并借助于导套等高导磁部件将磁场疏导到被检测钢管的探伤部位，使之达到磁饱和状态。为了充分利用线圈产生的磁场，装置一般都有由铁磁性材料（如纯铁）制作的外壳。由于纯铁的μ值很大，磁阻很小，泄漏在空间中的磁力线会被铁壳收集，也被疏导到钢管的检测部位。来自一个典型缺陷的超声波信号超声无损检测先进技术如果能够被合理使用，将会成为一种快速、高效、方便的工业检测手段，而且这种先进技术基本不需求试件准备工作。 声波在材料中的传播时间取决于缺陷的位置、大小、形状等具体因素。在进行缺陷检测时，通过将测试样品收到的声波信号与参考标准样品的声波信号进行对比，先进技术人员能够较为准确的预估该缺陷的大小。在进行壁厚测量时，声波在材料内传播的时间则会被转换为与材料厚度相关的参数。 举个例子，如果待检测样品是一个具有精确的外径和壁厚的圆形金属管状材料，那么当对其表面和次表面上的缺陷进行检测时，其壁厚以及壁厚的变化值同样会被测量出来。 现在，超声波检测先进技术大多是采用自动化设备，在进行检测时，平均每秒就有数以千计的超声波脉冲被发送到样品内，同时被测试系统接受并经过单独处理。检测结果则会被发送到一个数字图表记录器上，先进技术人员能够根据这些记录结果快速做出评估。
图1：来自标准参考材料和被测样品材料的缺陷波形
图2：波形记录表明样品的壁厚值小于指定要求厚度值在上面几张波形记录图中的圆圈区域显示了从探头接收的信号超过从已知缺陷的参考标准材料中接收的信号。这些迹象表明，该区域的材料含有大于参考标准材料的缺陷。图2中的圆圈区域显示了管道壁厚低于指定要求的厚度。太薄的材料会造成一些太薄的面积区域，这可能会造成管道失效。图3中的圆圈区域显示壁厚变化值超出了允许变化范围。厚度变化过大可能会导致成品厚度变化较大，使得其在许多应用方面都不适用。 医疗植入物材料需求植入到患者体内，这意味着确保其完整性、安全性和可靠性非常重要。无损检测方法，包含多种不同的先进技术，例如液体渗透检测和超声波检测等，则是确保这些的重要先进技术手段。
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