[发明专利]利用自发射磁信号评价再制造毛坯应力集中程度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用自发射磁信号评价再制造毛坯应力集中程度的方法，属于无损检测技术领域。

背景技术

再制造毛坯是再制造的生产对象，它们是经过一轮服役周期的废旧机械零部件。在服役过程中这些废旧零部件可能产生损伤，甚至生成缺陷。再制造前必须评价再制造毛坯的损伤程度，判断其有无再制造价值，只有具有再制造价值的废旧零部件才能够进行再制造。

针对已生成宏观缺陷的再制造毛坯，使用常规无损检测方法，如射线、超声、涡流、磁力、渗透探伤等技术均可发现，但这些方法对再制造毛坯的早期隐性损伤无法诊断。目前再制造生产企业主要采用磁粉、超声、渗透、水压等探伤技术来检测废旧零件有无裂纹等危险缺陷。如未发现缺陷，则认为这些废旧件具有再制造价值，可以进行再制造，这就使得虽无宏观缺陷但有早期损伤的废旧零件进入再制造生产流程，埋下质量隐患。

由于早期损伤的复杂性和隐蔽性，无损评价再制造毛坯的早期损伤程度非常困难。金属磁记忆技术是90年代末形成的先进无损检测手段，它利用铁磁材料在服役过程中受载荷激励而自发产生的自发射磁信号来发现潜在的应力集中部位，由于在早期损伤诊断领域极具潜力而受到关注。俄罗斯学者作为金属磁记忆技术的原创者，提出以磁信号法向分量的梯度值来评价铁磁材料应力集中程度大小，建立经验公式(1)如下：

K=|ΔHp|Δlk---(1)]]>

公式(1)中：ΔH_p表示铁磁材料表面自发射磁信号法向分量的变化；Δl_k表示相对应的探头检测的长度。

目前，在工程领域和学术领域，均以此公式为基础，评价铁磁零部件应力集中区域的危险程度。然而，由于针对不同的铁磁构件，其化学成分、几何尺寸、服役环境、服役载荷等诸多影响因素与自发射磁信号变化规律的相关性尚未澄清，缺乏应力集中程度的校验标准，依据公式(1)只能对同类零件应力集中程度进行定性评价，难以定量比较不同结构、功能和服役条件的铁磁性再制造毛坯的应力集中程度。

已有技术中，仅有申请号200710119911.6，公开号CN101122578A的中国发明专利——铁磁性金属构件疲劳裂纹和应力集中的磁记忆检测方法，提出一种磁示应力集中系数表征铁磁材料应力集中程度的方法，以自发射磁信号的水平分量H_p(x)信号磁场强度最大值与最小值的比值作为比较标准，该方法仍然是一种应力集中程度定性评价方法，不适用不同零件的比较。

发明内容

本发明的目的是发明一种利用自发射磁信号定量评价不同服役条件下铁磁零件应力集中程度的新型检测方法。

本发明所提供的是一种通过预制一系列标准应力集中系数的试件，在不同服役条件下进行试验，获得自发射磁信号特征参量与应力集中系数的映射关系，利用这一映射关系评价废旧铁磁零件潜在危险部位的应力集中程度，实现利用自发射磁信号定量评价再制造毛坯应力集中程度的目标。

本发明通过如下技术方案实现：

一种利用自发射磁信号定量评价废旧铁磁零件应力集中程度的方法，其特征在于该方法包括以下各步骤：

1)采用和被测废旧铁磁零件相同材质的材料制作系列应力集中系数的标准试件，按照被测废旧铁磁零件新品出厂时的表面质量及热处理规范要求进行使用前的最终处理；

2)磁传感器垂直标准试件表面，按照固定提离值，扫描标准试件表面的应力集中部位，获得初始状态下试件检测表面的自发射磁信号；

3)根据被测铁磁零件服役条件要求，设计相应的弯曲、扭转、冲击、疲劳一种或几种不同试验类型，进行应力集中系数标准试件试验，试验过程中利用磁传感器垂直试件表面，按照步骤2)相同的固定提离值，扫描试件表面的应力集中区域，获得应力集中区域的自发射磁信号；检测次数的确定根据被测零件的设计寿命确定；重复上述步骤，直至标准试件破坏；