A106钢管不同倾角焊缝及平板焊接缺陷磁记忆检测研究

发布时间：2024-11-03 03:05

　　焊接钢管角焊缝由于形状复杂,很难用常规无损检测方法对其进行表面处理和检测分析,而焊缝裂纹作为易发生危险隐患的焊接缺陷,可能引起灾难性事故的发生,对其准确检测是确保生产安全的关键。金属磁记忆检测作为无损检测领域新的检测技术,在航天、化工、石油等许多行业得到较多的应用。但在工程实际中金属磁记忆技术只能做定性检测,不能进行定量分析。本文用有限元仿真和试验研究相结合的方法,对具有埋藏缺陷的焊接钢管、平板焊接裂纹、两平板焊接三种焊接类型缺陷形式进行检测分析,提取不同状态下缺陷表面磁记忆信号变化规律,并对其特征值进行定量分析,为工程应用提供理论依据。以石化企业常用的A106合金钢为研究对象,用有限元分析软件提取不同角度埋藏缺陷的焊缝在不同载荷状态下试件表面磁记忆信号,得到了载荷与信号特征值呈幂函数的关系,并设计拉伸试验在线测量试件表面磁记忆信号规律,发现结果与仿真规律相符,通过试验对定量关系式进行优化,得到载荷值与磁记忆信号特征值之间的关系。以Q345钢为研究对象,定量分析了载荷值、裂纹缺陷尺寸与磁记忆信号特征值之间的变化规律,结果表明,载荷值与信号特征值之间呈幂函数的关系,而裂纹长度与信号特征值之...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及选题意义
    1.2 与电磁有关的无损检测概述
        1.2.1 涡流检测
        1.2.2 磁粉检测
        1.2.3 漏磁场检测
        1.2.4 电流扰动检测技术
    1.3 金属磁记忆检测国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 课题研究内容
第2章 金属磁记忆检测基础理论
    2.1 铁磁物质的基本特性
        2.1.1 自发磁化和磁弹性能
        2.1.2 磁畴和磁滞
    2.2 磁机械效应
        2.2.1 威德曼效应和逆威德曼效应
        2.2.2 磁弹性效应
        2.2.3 自发磁化强度的压力效应
    2.3 磁记忆检测原理
    2.4 本章总结
第3章 焊接钢管埋藏缺陷磁记忆有限元分析
    3.1 ANSYS软件简介
    3.2 多物理场耦合分析简介
        3.2.1 多物理场耦合分析的基本概念
        3.2.2 多物理场耦合分析方法
    3.3 静磁场分析理论
    3.4 力磁耦合数学模型
    3.5 DN50和DN40 焊接钢管埋藏缺陷有限元仿真
        3.5.1 建立模型和网格划分
        3.5.2 有限元仿真结果分析
    3.6 DN100与DN80 焊接钢管埋藏缺陷有限元分析
    3.7 本章小结
第4章 焊接裂纹磁记忆检测有限元分析
    4.1 焊接裂纹磁场信号提取路径选择
    4.2 垂直裂纹方向不同应力下有限元分析
    4.3 平行裂纹方向不同应力下有限元分析
    4.4 裂纹长度不同有限元分析
    4.5 裂纹深度不同有限元分析
    4.6 裂纹宽度不同的有限元分析
    4.7 本章小结
第5章 含裂纹两平板焊接磁记忆检测有限元分析
    5.1 同种材料两平板焊接
    5.2 同种材料不同拉应力下有限元分析
    5.3 上平板材料与母材材料不同有限元分析
    5.4 本章总结
第6章 埋藏缺陷磁记忆信号试验研究
    6.1 磁记忆检测仪器介绍
    6.2 试验试件和试验方案
        6.2.1 试验试件
        6.2.2 试验方案
    6.3 试验结果
        6.3.1 90 °试件试验结果
        6.3.2 45 °试件试验结果
        6.3.3 60 °试件试验结果
    6.4 磁记忆信号小波降噪
    6.5 磁记忆信号量化分析
    6.6 本章总结
结论
参考文献
致谢



本文编号：4010584