焊接裂纹的金属磁记忆信号特征判据的研究

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1、中文摘要随着焊接结构向着大型化、高容量、高参数方向发展，焊接结构的工作条件越来越苛刻，且往往未到一个常规检测周期就可能已经发生损坏，并造成严重的后果和损失。大量的铁磁性构件，特别是锅炉压力容器、管道、桥梁、铁路、汽轮机叶片、转子和重要焊接部件等，作为受力构件在使用过程中都会承受不同程度的疲劳载荷，在应力集中的诱导下，往往会引发疲劳裂纹的产生，造成焊接结构的早期破坏。金属磁记忆检测技术是无损检测领域的一门新兴学科，它的基本原理是利用在应力作用下金属结构局部应力集中区产生的漏磁场信息检测裂纹，是目前为止唯一能够对铁磁性构件进行早期损伤程度评估的无损检测新技术。

2、由于采用金属磁记忆技术对裂纹进行检测的信号复杂，其信号的识别过分依赖人的经验，这势必阻碍着该技术在工程中的推广应用。为了推动金属磁记忆检测方法在焊接质量检测中的定量化应用，本文对焊接裂纹的金属磁记忆特征进行了研究。本文通过自行设计的拉伸试验，对有裂纹及无裂纹的试件进行了金属磁记忆信号的检测，并采用了功率谱估计等多种信号处理方法，对金属磁记忆信号进行了处理，研究了信号的特征。确定出原始信号的最大最小值的差值Deta，以及细节分量信号的最大值HdM。，最大最小值的差值dDeta，Burg法功率谱估计最大值，信号的4尺度小波分解后第一尺度上细节分量FFT幅频最大

3、峰值这五个特征量为MMM检测信号的特征量。随后，采用试验验证了五个特征量的真实可靠性，并采用主成分分析方法，建立了这些特征量所表示的焊接裂纹的MMM检测信号特征的模型，找到了分别表示本质信号特征量的来源和应力集中程度的两个主成分，并对模型进行了检验。结果表明，利用提取出的信号的特征，可以实现裂纹有无的判断。关键词：金属磁记忆焊接裂纹信号分析特征提取功率谱分析小波分析ABSTRACTInmordenIndustry,withtheproductsdevelopedtowardshi吐speed，hi曲temperatureandhighload，workin

4、gconditionsforequipmentsarebecomingharsherthusperformancerequirementsitrehigher．Sometimesequipmentshavealreadybeendamagedinlessthananormalinpectingcycle，causingseriousconsequencesandlosses．Numerousferromagneticstructures，especiallypressurecontainerslikeboilers，pipelines，bridges，ra

5、ilways，steamturbinelaminas，rotorsandimportantweldingparts，workingaSbearingstructuresandenduringfatigureloadstodifferentdegrees，mayengenderfatignrecracksanddamagesunderhighstressconcentration．Metalmagneticmemory(MMMforshort)inspectingmethodisabrandnewdisciplineofilon—destructivetes

6、ting．ItistheonlytechniquewhichCanbeusedforearlydamuificationassessmentforferromagneticstructures，andanNDTmethodutilizingself-emittedinformation．Utilizingself-emittedinformationingeomagneticfield，itworksbyrecordingleakagefieldinstress—concentratingareasinequipmentsandmetalstructure

7、sunderserviceload．BecauseMMMsignalsofweldingcracksarecomplicatedandidentificationofsignalslargelydependOUexperiences．popularizationandapplicationofMMMmethodbecomedifficult．TopromotequantifiedapplicationofMMMmethodinweldingqualityinspecting，MMMfeaturesforweldingcracksarestudiedinth

8、isP印er．Basedonaselgdesignedtensil