电磁无损检测技术及其在力学检测中的应用

　　1. 涡流检测(Eddy Current Testing, ET)

　　原理：交变磁场在导电材料中感应出涡流，缺陷或性能变化会改变涡流分布，从而影响线圈阻抗。

　　可检测内容：

　　表面/近表面裂纹(如焊缝、疲劳裂纹)

　　壁厚减薄(腐蚀)

　　材料电导率变化 → 推断热处理状态、硬度、强度

　　力学关联：

　　电导率与晶粒尺寸、位错密度相关 → 反映材料加工硬化或疲劳损伤

　　裂纹长度可用于断裂力学评估

　　应用：飞机蒙皮、管道、汽轮机叶片

　　标准：GB/T 12604.6、ISO 15549

　　2. 漏磁检测(Magnetic Flux Leakage, MFL)

　　原理：磁化铁磁性材料，缺陷处磁场泄漏，用传感器检测漏磁场。

　　可检测内容：

　　腐蚀坑、壁厚损失

　　裂纹(尤其轴向/周向裂纹)

　　材料不连续性

　　力学关联：

　　壁厚损失 → 降低承载能力，用于剩余强度评估

　　缺陷尺寸 → 用于API 579等标准的结构完整性评定

　　应用：石油管道、储罐底板、钢丝绳

　　优势：可穿透涂层，适合在线检测

　　3. 巴克豪森噪声检测(Barkhausen Noise Analysis, BNA)

　　原理：铁磁材料在交变磁场中磁畴翻转产生噪声信号，受应力、微观组织影响显著。

　　可检测内容：

　　残余应力(拉应力增强信号，压应力抑制)

　　硬化层深度(如感应淬火)

　　疲劳损伤早期演化

　　力学关联：

　　直接用于评估焊接、加工后的残余应力分布

　　与材料疲劳寿命、应力腐蚀开裂(SCC)敏感性相关

　　应用：轨道、齿轮、压力容器焊缝

　　优势：非接触、可定量评估应力状态

　　4. 磁弹性应力检测(Magnetoelastic Stress Measurement)

　　原理：铁磁材料的磁导率随应力变化(磁弹效应)，通过测量磁场变化反推应力。

　　可检测内容：

　　外加应力或残余应力

　　应力集中区域

　　局限：

　　仅适用于铁磁材料(钢、铸铁等)

　　需标定材料的磁-力关系

　　应用：桥梁钢结构、重型机械部件的应力监测

　　5. 远场涡流检测(Remote Field Testing, RFT)

　　原理：低频涡流穿透管壁后在外部传播，对壁厚变化敏感。

　　应用：厚壁铁磁性管道(如锅炉管、换热器管)的腐蚀检测

　　力学意义：评估因腐蚀导致的承载能力下降

　　6. 巨磁阻/隧道磁阻传感器检测(GMR/TMR)

　　原理：高灵敏度磁传感器检测微弱磁场变化。

　　应用：微小裂纹、早期疲劳损伤的高精度检测

　　趋势：用于智能结构健康监测(SHM)

来源：网络