Page 35 - 无损检测2024年第六期

试验研究
试验研究

DOI：10.11973/wsjc202406001

基于矫顽力的 12Cr1MoVG 焊接接头应力检测

任 强 ，孙文龙 ，陶立翔 ，张光学 ，张华军 ，盛水平 ，汪 宏 1
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（1. 杭州市特种设备检验科学研究院，杭州 310003；2. 中国计量大学 能源工程研究所，杭州 310018）
摘 要：矫顽力检测是一种应力无损检测技术，利用矫顽力与应力的关系，能够准确地评估材料
内部的应力状态。基于力磁耦合理论，研究了在不同磁化方向下，12Cr1MoVG母材、12Cr1MoVG
同种钢焊接接头和12Cr1MoVG/P91异种钢焊接接头不同区域矫顽力与应力的关系。试验结果表
明，磁化方向平行于应力方向的矫顽力随着应力的增大先减小后增大；磁化方向垂直于应力方向的
矫顽力随着应力的增大而增大；在拉伸过程中，12Cr1MoVG同种钢焊接接头的应力集中在母材区
及热影响区；12Cr1MoVG/P91异种钢焊接接头的应力集中在12Cr1MoVG母材区及其热影响区。
该研究结果为铁磁性材料的矫顽力检测提供了一定理论基础。
关键词：矫顽力；磁化方向；磁畴；拉伸应力

中图分类号：TM936；TG115.28 文献标志码：A 文章编号：1000-6656(2024)06-0001-06

Stress detection of 12Cr1MoVG weld joints based on coercive force

REN Qiang , SUN Wenlong , TAO Lixiang , ZHANG Guangxue , ZHANG Huajun , SHENG Shuiping , WANG Hong 1
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（1. Hangzhou Special Equipment Inspection and Research Institute, Hangzhou 310003, China;
2. The Institute for Energy Engineering, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China）
Abstract: Coercive force testing is a nondestructive testing technique for detecting stress, which utilizes the relationship
between coercive force and stress to accurately evaluate the stress state inside a material. Based on the theory of force
magnetic coupling, the relationship between the coercive force and stress at different positions of 12Cr1MoVG specimens,
12Cr1MoVG welded specimens of the same type of steels, and 12Cr1MoVG/P91 welded specimens of different types of
steels under different magnetization directions was studied. The results showed that the coercive force which direction of
magnetization parallels to the direction of stress decreased first and then increased with the increase of stress. The coercive
force which the direction of magnetization perpendicular to the direction of stress increased with the increase of stress.
During the stretching process, the stress of the 12Cr1MoVG welded specimens of the same type of steels was concentrated
in the base metal zone and heat affected zone. The stress of the 12Cr1MoVG/P91 welded specimens of different types
of steels was concentrated in the 12Cr1MoVG base metal zone and its heat affected zone. The research results provided
theoretical basis for the detection of coercive force in ferromagnetic materials.
Key words: coercive force; direction of magnetization; magnetic domain; tensile stress

在工业生产中，材料内部总是存在着不均匀的 以满足安全性、质量控制、性能评估和故障诊断等多
应力分布，其中应力集中的部位最容易出现损伤，如 方面需求 [4-5] 。
果应力超过危险阈值，则很可能引发严重事故 [1-3] 。 在外磁场的作用下，应力会引起铁磁性材料内
因此，应力检测在工业领域具有至关重要的地位，可 部的磁畴重新排列，从而导致磁力效应的产生，这种
磁力效应会对材料的磁性特征产生显著影响，如磁
[6]
导率、磁阻和矫顽力等 。而由于矫顽力对应力和
收稿日期：2023-11-20
位错密度的变化极为敏感，且通常与材料的力学性
作者简介：任 强（1978—），男，硕士，高级工程师，主要从事特
能呈线性关系，所以矫顽力通常被广泛用作主要的
种设备的安全研究工作
[7]
通信作者：张光学，zhangguangxue@cjlu.edu.cn 磁性参数，以评价材料的应力状态 。NOVIKOV等 [8]
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2024 年 第 46 卷 第 6 期
无损检测