Page 61 - 无损检测2024年第八期

洪 勇，等：

铁磁性构件内外侧缺陷重合度与漏磁场信号的关系

表1 不同管道壁厚及重合度下漏磁信号
双波峰间的峰值差（仿真） mT
壁厚/mm
重合度/%
4 5 6
90 10.142 4.439 2.428
80 19.650 8.569 4.683
70 27.723 12.103 6.632
60 33.465 14.802 8.149
50 37.016 16.514 9.143
40 38.237 17.154 9.560
30 37.013 16.680 9.384
20 33.098 15.103 8.647
值差随着内外侧缺陷重合度的降低而逐渐增大，当
壁厚超过6 mm时，峰值差变化较小；当重合度低于
40%时，峰值差增幅较小，即此时不易通过双波峰
间的峰值差识别出内外侧缺陷重合度或不易准确判
定内外侧缺陷的重合度。
3.3 缺陷深度对漏磁场信号的影响
杨志军等 [10] 通过仿真及试验证明了漏磁场信号
峰值与单侧缺陷的深度成正比。笔者利用控制变量
法对缺陷深度的变化与漏磁场信号之间的关系进行
分析。设置钢板厚度为4 mm，保持缺陷宽度6 mm
不变，仅改变缺陷深度，通过有限元软件进行计算，
得到的漏磁场切向分量分布曲线如图7所示，可见，
与单侧缺陷结论类似，漏磁场信号峰值与缺陷深度
之间有着类似正比的关系。
不同重合度下漏磁场切向分量随深度变化的双
波峰间的峰值差如表2所示。由表2可以看出，随着
缺陷深度的增大，在钢板外侧表面可检测到的漏磁
场信号峰值逐渐增大；漏磁场切向分量双波峰间的
峰值差随着内外侧缺陷重合度的降低而增大。
3.4 缺陷宽度对漏磁场信号的影响
一般认为，漏磁场的法向分量信号曲线最能
反映缺陷的宽度特征，设置钢板厚度为 4 mm，保
持缺陷深度为 1. 5 mm 不变，改变缺陷宽度，利用
有限元软件绘制出的漏磁场切向分量信号曲线如
图 8 所示。分别对 2，3，4，5 mm 宽度下的缺陷进
行仿真，结果表明，漏磁场切向分量的双波峰间
距主要受外侧缺陷的宽度变化影响，缺陷宽度越
大，双波峰峰值间距越大；由于在钢板外侧表面检
测到的内侧缺陷信号较弱，当缺陷宽度小于 2 mm
时，随着重合度的变化，漏磁场切向分量双波峰间
的峰值差最大不超过 6 mT，即不易对内侧缺陷参
图 6 不同管道壁厚及内外侧缺陷重合度下
漏磁场切向分量信号变化曲线（仿真） 数进行判定。

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2024 年 第 46 卷 第 8 期
无损检测