Page 100 - 无损检测2021年第十二期

王丽婷, 等:

基于磁巴克豪森噪声的磁各向异性试验评估

最小值。 4.2 励磁电流对磁各向异性结果的影响
k 值越大表示磁各向异性越强。不同励磁频率 以 X60钢板的测试结果为例, 分析励磁电流对
下测得的 30SQG120 钢板和 X60 钢板磁各向异性 磁各向异性结果的影响, 为凸显磁各向异性特征, 对
表征参数如表1所示。 差值计算结果不进行归一化处理。图8为在不同励
表1 不同励磁频率下测得的30S Q G120钢板和 磁电流下测得的R MS1 各向异性极图。由图8可知,
X60钢板磁各向异性表征参数 在不同励磁电流下测得的 R MS1 极图的形状基本相
同。表2为在 X60 钢板中测得不同励磁电流下的
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/()
被测材料 励磁频率 / Hz θ y ° θ n ° k
1 77.50 44.18 0.22 磁各向异性指标。
10 81.36 142.09 0.39
30SQG120
20 87.66 143.24 0.45
钢板
50 92.25 156.42 2.07
100 91.10 163.29 4.60
1 176.31 54.75 0.32
10 9.12 91.15 0.55
X60钢板
20 4.54 97.45 0.58
50 179.01 115.90 0.34

由表1分析可得, 在取向硅钢中, 不小于20Hz 图8 在 X60钢板中测得不同励磁电流下的
R MS1 各向异性结果
励磁频率下确定的易磁化方向基本处于 90° 附近,

小于 20Hz励磁频率下其易磁化轴位置向右偏移 表2 在 X60钢板中测得不同励磁电流下的
10° , 主要分布在 80° 附近。在 X60 管线钢中, 励磁 磁各向异性指标
频率增加基本不会改变其易磁化轴的位置。两种材 励磁幅值 / A θ y ° θ n ° k
/()
/()
料中的难磁化轴位置随励磁频率的不同波动较大。 0.4 2.82 111.20 0.39
对于表征磁各向异性程度的系数k 而言, 取向硅钢 0.8 1.67 75.01 0.50
的k 值随励磁频率的增加而增幅明显, 在频率为 1.2 5.11 90.00 0.57

100Hz时达到最大值, 其系数k 是频率为1Hz时 1.6 179.90 89.91 0.58
的21倍。在 X60管线钢中, 系数k 的最大值出现 2.0 5.11 103.75 0.64

在20Hz频率处, 这与频率过高( 50Hz ), 磁畴转动 2.4 177.09 95.73 0.73
跟不上磁场的变化, 出现一些 MBN 信号还没来得 结合表2中的数据可以发现, 励磁电流的增加
及响应就被淹没有关。在磁化区段 1 内提取的 基本不会改变管线钢的易磁化方向, 最大偏差角度
主要反映材料的平均磁晶各向异性。表 1 中 仅为8.02° 。这与在图5中得出的励磁电流增加对
R MS1
结果表明: 不同励磁频率下, 由平均磁晶各向异性决 管线钢 MBN 包络曲线影响有限的结论相吻合。管
定的难、 易磁化轴方向角存在差异, 硅钢的磁各向异 线钢的k 值随励磁电流的增加呈现单调上升趋势。
性程度随励磁频率的增加而逐渐增强, 管线钢的磁 在磁化区段1内提取的 R MS1 与被测区域内晶体结
各向异性程度随励磁频率的增加呈现先增加后减小 构的平均取向密切相关。尽管励磁电流增加会产生

的变化趋势。 更多的 MBN 信号, 但并不会改变被测试件的织构
改变励磁频率, 可以得到不同深度的 MBN 信 方向。交变磁场增大会加大被测试件的磁各向异性
号。如果材料厚度方向的微观结构不均匀, 则取决 程度, 更能反映材料本身的织构现象。
于晶体结构的平均磁晶各向异性也不完全相同, 进 4.3 不同磁化区段的磁各向异性

而导致材料的磁各向异性指标存在差异。尽管励磁 以20Hz , 1.6A 为励磁条件, 在30SQG120钢
频率增加会增大 MBN 包络线的峰值, 但并不意味 板和 X60钢板中依据图 6 划分磁化区段。图 9 为
、
着磁各向异性程度也呈现单调变化的规律。对于硅 在3个磁化区段内分别提取 R MS1 M P 和 R MS2 值,
钢材料来说, 励磁频率越高越能反映出材料的磁各 并进行归一化处理后所得的测试结果。表3列出了

向异性程度, 而在频率为20Hz时, 管线钢材料更适 30SQG120钢板和 X60钢板在不同磁化区段内的磁
用于磁各向异性研究。 各向异性指标统计结果。
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2021年 第43卷 第12期

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