机械工程学报

作者：袁新安, 李伟, 殷晓康, 陈国明, 赵建明, 蒋维宇, 张展, 薛瑞琪

单位：中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心 青岛 266580

关键词：交流电磁场检测,可视化重构,不规则裂纹,奥氏体不锈钢；

基金：国家重点研发计划（2017YFC0804503）、博士后创新人才支持计划（BX20190386）、中国博士后科学基金（2019M662461）、国家自然科学基金（51574276）、中央高校基本业务经费（18CX05017A）和山东省重点研发计划（2018GHY115026）资助项目。

奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性、高韧性和塑性，在石化特种装备和海洋结构中有着广泛应用。奥氏体不锈钢通常在高温、高压、强腐蚀介质中服役，结构表面可产生各种类型不规则裂纹缺陷，威胁结构安全服役。由于不导磁、弱导电、晶粒粗大的特性，传统无损检测对奥氏体不锈钢表面不规则裂纹检测和评估存在诸多挑战。提出基于交流电磁场检测（Alternating current field measurement，ACFM）技术的奥氏体不锈钢不规则裂纹可视化重构方法，建立奥氏体不锈钢不规则裂纹ACFM有限元仿真模型，分析不规则裂纹周围电磁场畸变规律，提出垂直方向磁场（垂直于试块方向磁场，称为Bz）图像梯度场的不规则裂纹表面轮廓可视化重构方法，利用不规则裂纹检测试验验证可视化重构方法的效果。结果表明，ACFM探头感应电流可在奥氏体不锈钢不规则裂纹端点聚集，聚集电流引起垂直方向磁场Bz畸变，Bz图像梯度场可反映电流聚集位置，Bz图像梯度场可视化重构方法能够实现奥氏体不锈钢不规则裂纹表面轮廓可视化成像显示及精确评估。

来源：2020年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

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