金属磁记忆信号检测技术出生在上世纪的 90 年代初[2],它和传统技术有着截然不同 的特点，在对铁磁性金属材料的应力评价上，构件应力集中区的快速无损检测,在评价 铁磁构件新品及再制造产品服役条件下的损伤程度及预测剩余寿命研究中极具潜力。随 着焊接结构应用范围扩大，其发展趋势为结构大型化、材料的特殊化，且使用条件日益 复杂和苛刻[3]。焊接结构具有整体性、不均匀性、脆弱性，一旦破坏损失重大[4]。因此， 对焊接结构的残余应力无损且快速地实行生产在线测量有着重要意义。本文对金属磁记 忆技术测焊接残余应力影响因素之一晶粒度进行了研究。

1。2 金属磁记忆评价应力研究现状

1。2。1  金属磁记忆评价应力理论

1。2。2  国外研究现状

1。2。3  国内研究现状

1。3 本课题主要研究内容

在工业生产与应用领域中，由于疲劳损伤导致铁磁性金属构件破坏并引发的恶性事 故层出不穷，传统无损检测手段因其自身的局限性而难以在隐性损伤阶段提供构件损伤 程度的判断信息，因此，新型的诊断技术即金属磁记忆检测法因其独特的检测理念而被 寄予厚望。本文基于该技术发展现状及检测特点，力求从基础理论和实验研究出发，将 机理与应用有机结合，从多个方面对该技术进行较系统的科学研究。本文主要研究内容 包括如下：

1。 基于热处理方法，通过优化热处理工艺参数：加热速度、最高加热温度、冷却方式，

获得不同晶粒尺寸的 Q235 钢试样；

2。 结合静载拉伸试验，获得各晶粒尺寸 Q235 钢试样的力学性能，结合金属磁记忆技 术评价应力理论方法，明确 Q235 钢试样 Hp(y)  磁信号的采集步骤；

3。 明确检测位置对 Q235 钢在静载拉伸过程中 Hp(y)磁信号的影响规律，研究 Q235 晶 粒度对其 Hp(y)的影响，并建立二者的关系，通过数据的处理，最后到晶粒尺寸和磁场 强度梯度 K 之间关系；

4。 基于大量实验数据，结合理论分析，建立应力和磁信号的数学关系方程，为实际中 应用提供参考依据，结合 Q235 静载拉伸试样断口形貌分析，实验结果进行理论探讨； 5。   通过上述得到的数学关系方程，对激光复合焊 Q235 钢对接接头应力进行评价。

2。1  实验材料

第二章  实验材料及设备

Q235 就是一种低碳钢，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合， 所以本实验采用 Q235 钢作为被检测对象。本课题采用六组试样，标号 S1-S6。

2。2  实验设备

2。2。1 WZS-20 型双室真空烧结炉

本次实验中，为了消除试样原有的内应力及磁信号，所用的真空退磁处理工艺设备 为型双室真空烧结炉，如图 2-1 所示。

图 2-1 WZS-20 型双室真空烧结炉

通过 WZS-20 型双室真空烧结炉，得到的去磁处理的 Q235 钢，去磁处理工艺曲线 与各 Q235 钢试样的磁信号，如图 2-2 和 2-3 所示。

图 2-2 去磁处理工艺曲线

(a) S1 试样 (b) S2 试样

(c) S3 试样

(d) S4 试样

(e) S5 试样

(f) S6 试样

图 2-3 退磁后的初始磁信号

由图 2-3 可做六根 Q235 的初始磁信号 Hp(y)的最大值与最小值，如表 2-1 所示。

表 2-1 Q235 的初始磁信号 Hp(y)的极值文献综述