Page 37 - 无损检测2024年第六期
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任 强，等：
基于矫顽力的 12Cr1MoVG 焊接接头应力检测
检测位置如图 2 所示。12Cr1MoVG同种钢焊接接
头的热处理工艺为 700 ℃固溶处理 2 h，随炉冷却；
12Cr1MoVG/P91异种钢焊接接头的热处理工艺为
350 ℃消氢处理+760 ℃固溶处理6 h，随炉冷却。
图 4 检测探头的磁化回路示意
图 2 拉伸试样尺寸及检测位置示意 的矫顽力检测结果如图5所示， 可见磁场方向平行于
在进行应力检测试验之前，采用显微硬度计来 应力方向时，矫顽力相对值随应力大的呈现先减小
测量焊接接头各区域的硬度值，通过硬度反映焊接 后增大的趋势。当应力小于200 MPa时，拉应力使
接头各区域的力学性能。测量方案依据标准GB/T 磁畴的磁矩取向偏向于拉应力方向，那么材料在外
2654—2008 《焊接接头硬度试验方法》 ，在热影响 部磁场的作用下更容易达到磁饱和状态，故矫顽力
区，每间隔0. 5 mm测量一次；在母材区和焊缝区，每 相对值减小；当应力大于200 MPa时， 材料内部的位
间隔1 mm测量一次。 错密度不断增大，位错阻碍了磁畴组织的运动，那么
在应力检测试验中，采用拉伸试验机进行拉 材料在外部磁场作用下就难以达到磁饱和状态，导
伸试 验，拉伸 速 率为 1. 14 mm · min ，应 力 间隔 致矫顽力相对值增大。磁场方向垂直于应力方向时，
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为40 MPa，每次加载结束后停留3 min进行矫顽力 矫顽力相对值随应力的增大而增大，这是因为拉应
检测，检测位置如图 2 所示，在试样的平行段处设 力使磁畴的磁矩取向偏向于拉应力方向，应力越大，
有3条检测线，其间隔为15 mm。矫顽力检测采用 越偏向于拉应力方向，而磁化方向与应力方向垂直，
MC-WF-04 型磁滞无损检测设备，其测量范围为 那么就需要施加强度更大的磁场使磁畴的磁矩取向
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1~50 A · cm ，测量误差小于5%，设备实物如图3
偏向于磁化方向，故应力越大，矫顽力相对值越大。
所示，检测探头的磁化回路如图4所示，探头厚度为
6 mm，探头左内臂与右内臂的间距为12 mm。
图 3 磁滞无损检测设备实物
3 试验结果与分析
3.1 不同应力下12Cr1MoVG母材的矫顽力
受材料加工工艺影响，材料各区域的应力分布
不均匀，故采用矫顽力相对值分析各区域的应力变
化规律，矫顽力相对值为应力状态下矫顽力与无应
力状态下矫顽力的比值。12Cr1MoVG母材各位置 图 5 12Cr1MoVG 母材各位置的矫顽力检测结果
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2024 年 第 46 卷 第 6 期
无损检测
