[发明专利]一种铁磁性金属构件蠕变损伤的磁致声发射检测方法

权利要求书

1.一种铁磁性金属构件蠕变损伤的磁致声发射检测方法，其特征在于，检测步骤如下：

(1)首先，采用对称度为50％的三角波电压信号产生激励磁场，具体为：

(1.1)将U型电磁轭和声发射传感器以相对固定的位置置于被测铁磁性金属构件的被检区域，使所述磁轭与所述构件形成磁回路；

(1.2)向U型电磁轭的线圈加载具有周期性的对称度为50％的三角波电压信号，所述声发射传感器采集磁致声发射信号，由小到大调整所述三角波电压信号的峰峰值，直至采集得到的磁致声发射信号的时域波形具有梭形包络，此时所述三角波电压信号的电压峰峰值记录为参考电压Vpp1；

(2)随后，采用对称度为0％或100％的三角波电压信号产生激励磁场，具体为：

(2.1)将步骤(1)中的三角波电压信号的对称度由50％改变为0％或100％，信号频率保持不变，设置信号的电压峰峰值为Vpp1的n倍，其中n≥1，所述声发射传感器采集磁致声发射信号；

(2.2)观察所述三角波电压信号斜边和直角边对应的磁致声发射信号的特征，若直角边对应的磁致声发射信号的时域波形不具有“T”形包络，则进行步骤(3)；若直角边对应的磁致声发射信号的时域波形具有“T”形包络，则进行步骤(4)；

(3)调整电磁轭线圈以获得T形包络信号，并根据磁通势选定线圈设置，具体为：

(3.1)以步进的方式调整线圈匝数和/或线圈漆包线标称直径和/或磁芯尺寸，对所述U型电磁轭加载步骤(2)中的三角波电压信号，观察所述声发射传感器获取的时域波形信号，记录该信号呈现“T”形包络时对应的线圈匝数和/或线圈漆包线标称直径和/或磁芯尺寸的范围，即N1至N2和/或R1至R2和/或r1至r2，其中N1、N2表示线圈匝数，R1、R2表示线圈漆包线标称直径，r1、r2表示磁芯尺寸；

(3.2)所述U型电磁轭的磁通势为N*I，N为线圈匝数，I为流经线圈的电流，记录所述步进调整过程中对应的磁通势，在(3.1)所述线圈匝数和/或线圈漆包线标称直径和/或磁芯尺寸的范围内获取磁通势极大值所对应的Nmax和/或Rmax和/或rmax，采用步骤(2)中的三角波电压信号、以及所获得的Nmax和/或Rmax和/或rmax作为磁场激励设置，进行步骤(4)；

(4)对M个磁化周期的磁致声发射信号进行滤波，提取所述三角波电压信号直角边对应的磁致声发射信号的峰值电压，并对所述M个磁化周期内直角边对应的磁致声发射信号的峰值电压求取平均值；

(5)当前述步骤所述三角波电压信号直角边对应的磁致声发射信号的时域波形具有了“T”形包络时，则沿用此时所述U形电磁轭的线圈设置，并采用步骤(2)所述对称度、频率和电压峰峰值的三角波电压信号，对被测铁磁性金属构件的其它待检区域进行检测，通过比较各个被检区域的磁致声发射信号的所述峰值电压平均值来分析被检区域蠕变损伤的损伤程度。

2.如权利要求1所述的一种铁磁性金属构件蠕变损伤的磁致声发射检测方法，其特征在于，步骤(1.2)中所述电压信号的频率设置为5-20Hz。

3.如权利要求2所述的一种铁磁性金属构件蠕变损伤的磁致声发射检测方法，其特征在于，步骤(1.2)中，当待测铁磁性金属构件为铬钼钢材质时，所述电压信号的频率设置为10Hz。

4.如权利要求1所述的一种铁磁性金属构件蠕变损伤的磁致声发射检测方法，其特征在于，步骤(4)中所述M大于等于20。

5.如权利要求1所述的一种铁磁性金属构件蠕变损伤的磁致声发射检测方法，其特征在于，所述U型电磁轭可采用线圈来代替，此时，被检测区域置于线圈内部。

6.如权利要求1至5任一所述的一种铁磁性金属构件蠕变损伤的磁致声发射检测方法，其特征在于，将M个磁化周期的磁致声发射信号的峰值电压取平均值作为特征参数，所述方法还可适用于铁磁性金属构件不同应力状态或疲劳损伤程度的分析。