RU1779954C - Method for determining residual stresses in articles of ferromagnetic materials - Google Patents

Method for determining residual stresses in articles of ferromagnetic materials

Info

Publication number
RU1779954C
RU1779954C SU904852590A SU4852590A RU1779954C RU 1779954 C RU1779954 C RU 1779954C SU 904852590 A SU904852590 A SU 904852590A SU 4852590 A SU4852590 A SU 4852590A RU 1779954 C RU1779954 C RU 1779954C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
residual stresses
magnetic field
ferromagnetic materials
maximum value
articles
Prior art date
Application number
SU904852590A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Александрович Дубов
Александр Анатольевич Дубов
Original Assignee
АН.Ал.Дубов и Ал.Аи.Дубов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by АН.Ал.Дубов и Ал.Аи.Дубов filed Critical АН.Ал.Дубов и Ал.Аи.Дубов
Priority to SU904852590A priority Critical patent/RU1779954C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1779954C publication Critical patent/RU1779954C/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

Сущность изобретени : максимальную величину остаточных напр жений, действующих в направлении, совпадающем с направлением измер емого магнитного .пол  определ ют по измеренной максимальной величине напр женности магнитного пол . 2 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: The maximum value of the residual stresses acting in the direction coinciding with the direction of the measured magnetic field is determined from the measured maximum value of the magnetic field strength. 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к способам контрол  напр женно-деформированного состо ни  ферромагнетиков по остаточной намагниченности металла и может быть использовано в различных отрасл х: в энергетике дл  контрол  трубопроводных систем, в нефт ной и газовой промышленности дл  контрол  газо- и нефтепроводов, в железнодорожном транспорте дл  контрол  рельс в любых конструкци х из ферромагнитных материалов.The invention relates to methods for controlling the stress-strain state of ferromagnets by the remanent magnetization of the metal and can be used in various fields: in the energy sector for monitoring pipeline systems, in the oil and gas industry for monitoring gas and oil pipelines, and in railway transport for monitoring rail in any structures made of ferromagnetic materials.

Известны способы измерени  напр жений в детал х машин, основанные на использовании  влени  магнитоупругой анизотропии, возникающей под действием приложенных нагрузок и деформаций 1 иKnown methods for measuring stresses in machine parts based on the use of the phenomenon of magnetoelastic anisotropy arising under the action of applied loads and strains 1 and

2121

Из анализа известных способов 1 и 2 вытекают два об зательных услови  их применени . Во-первых, в них используютс  намагничивающие устройства, и, во-вторых , они примен ютс  при условии, что места концентрации механических напр жений в контролируемой детали заранее известны. Очевидно, что использование магнитных способов измерений механических напр жений, например, в трубах поверхностей нагрева энергетических котлов при таких услови х невозможно. Специально намагнитить трубную систему, обща  прот жность которой на современном котле достигает 500 км, задача нереальна .From the analysis of the known methods 1 and 2, two essential conditions for their application follow. Firstly, they use magnetizing devices, and secondly, they are used provided that the places of concentration of mechanical stresses in the controlled part are known in advance. Obviously, the use of magnetic methods for measuring mechanical stresses, for example, in pipes of heating surfaces of power boilers under such conditions is impossible. To magnetize a pipe system, the total length of which on a modern boiler reaches 500 km, the task is unrealistic.

Измерение механических напр жений путем тензометрировани , например, по способу 2 с помощью мзгнитострикциом- ныхдатчиков, наклеиваемых на контролируемую поверхность, или путем нанесени  на поверхность предварительно протариро- ванного ферромагнитного покрыти  по спо- , дл  прот женных трубопроводов и других конструкций, наход щихс  в эксплуатации , практически невозможно. Дл  этого необходимо знать заранее место концентрации механических напр жений, что не представл етс  возможным из-за вли ни  на их образование различных конструктивных и эксплуатационных факторов. Магнитные способы 1 и 2 не позвол ютMeasurement of mechanical stresses by means of strain gauging, for example, according to method 2, using micro-magnetostrictive sensors glued to a controlled surface, or by applying a pre-calibrated ferromagnetic coating to the surface via spoils for long pipelines and other structures in operation , almost impossible. For this, it is necessary to know in advance the place of concentration of mechanical stresses, which is not possible due to the influence of various structural and operational factors on their formation. Magnetic methods 1 and 2 do not allow

VJVj

га&ha &

i ti t

и о изобретени   вл етс  повыше .ft т 1ЧПОСТИ онтрол  остаточныхand the invention is taller .ft t

IP т v. 1ий ц ичдели  из ферромагнитныхIP t v. 1st part from ferromagnetic

тс л|| 1г за сче г о | мос и определе s ь мглшой величины напр женийts l || 1g due to r o | mos and determine s b the smallest value of voltage

i , цм4 G опр Ешенчи, соспада ощемi, cm4 G Odd Yeshenchi

dntVr/ne i I°M кзмзр емого магнитного dntVr / ne i I ° M

t 11 L Jt 11 L J

С 0 Jl L -1 C 0 Jl L -1

j с Г10 Т Ппj with G10 T PP

,- n i, - n i

I1  I1

ice i° f J °4 ice i ° f J ° 4

I11V , t гI11V, t g

a n ii ьледпп reni i i - i тын о HOI i j о мзг рпхенносг| /лгпитногг чa n ii llipp reni i i - i tyn o HOI i j o mzg rphennosg | / lhpitnog h

Г r I П iCX 6 ГП i- 1 Ii i I г I i Г r I П iCX 6 ГП i- 1 Ii i I г I i

Pv,n i К fj H lf И ОDyPv, n i K fj H lf AND ОDy

I I О ti i IiI I O ti i Ii

i Т 1 ID С 1 г Г г iIi T 1 ID C 1 g D g iI

r r iinn о r m i ) i т п i r r iinn o r m i) i t p i

h1 т j4С n 1 i Ih1 t j4C n 1 i I

Способ 31 гпп i гт- iMethod 31 gpp i gt-i

1 i/ Т J I 1 i Ч i ( г1 i / T J I 1 i Ч i (g

1UCI°1UCI °

P2IaP2Ia

Pj j tг LPj j tg L

J1P I тП- | j | ГJ1P I TP- | j | R

n (° 3 П i I iI  n (° 3 P i I iI

КОЧ1 I) 1 IiЪ G UC KOCH1 I) 1 Iiъ G UC

4r O 0 тi4r O 0 ti

5сс т сиг«5ss t sig

r 111 -p I 1 ) ° I 1r 111 -p I 1) ° I 1

П( -5P (-5

||| I -II 1||| I-II 1

П f i С ИМl I P f i C IMl I

трубо оот n n r r ri°rpipe oot n n r r ri ° r

КруТЯЩИЧ I- 1ГО )i j ITURNER I- 1st) i j I

ОТ i I HP ОТ СП TOUCH II i FROM i I HP FROM TOUCH II SP

мохет гргмсн гос  to о г п п/ ской тсформ цип п нс р п , fi | i ) странен чг область р imokhet grmmsn state to about g p p / sky tsform tsip p ns r p, fi | i) strange hr region p i

Извзстно.чтс воО нсм ст ч nr 1 MExcept.htw wo ncm st h nr 1 M

f OliCl pyKU44 ПОСЛГ С ril.f OliCl pyKU44 AFRICA With ril.

ИМРРТГлбСТОуПО/ГО-ПЛРГТИ1 U( 1Г го тIMRRTGlbSTOUPO / GO-PLRGTI1 U (1G t

ци  Поэтому о ртбог юшеи i о rrn i п ны остаточных напр  снм i r)j МРСТП м в оЬласги упругой qe i п i отомЬольшосзна ieimcдл ov „fqi Therefore, there is no trace of residual stresses in the bottom of the cathodel, which is of great elasticity qe i p i is very large ieimc for ov „f

дехности консфукцми имее/ РОЗ рч- г определени  максимальной вели и -ILI tr i ническюх напр жении обуслоппрр оп i /, посторонним нагру чением или змп i iyT-i напр жений при циклическом i ii CnocofiPlr1 позвол ет выполни)ь т чг чуThe equipment has a confluent / ROS RF; the maximum determination was carried out and -ILI tr i the voltage of the voltage was ensured by i / t, extraneous loading, or the voltage of the i iyT-i voltage during cyclic i ii CnocofiPlr1 allows you to)

i оотазггнио  и ель достигаетс  тем, чтоi ootazggnio and spruce is achieved by the fact that

ii not обе i очтрол  ост аточннх напр женийii not both i Ochtrol East voltage

V eri№- ij фсоромо нитных материалов,V eri№- ij of fluorinated materials,

ттпча j цемс  n измерении н пр хенно i i |1ггнит1 010 пол , с целью повышени ttpcha j cement n measurement n of course i i | 1gnit1 010 floor, in order to increase

i v РГПЩНОСТИ за счет возможности опре s i т а си i (Мои ьеличьны остаточ i р / рл действующих вi v CAPACITIES due to the possibility of determining s i t a s i (My residual i r / rl acting in

р впе и/и cojr з ) i нэправлениt3 i i sofioro DI i 1ПНОГП пол  измер ютfor the sake of and / and cojr h) i no direction 3 i i sofioro DI i 1

С ть yio ч nv напр женности Y y h h nv

С и о п о котором определ ютC and about which are defined

i с j , л г. iv iy остаточных напр п и т, i т гоГ)с обеспечиваетс i s j, l g iv iy residual

1 ui остаточных наi ft / Юмом та и пластичеr in поедставл етс 1 ui of residual on i ft / Yumata and plastic in

1 СИМаЛоНОИ1 SIMONOON

1 i of кечии обуслов ю u/iM на-р хенисм или i )° ч i пин циклическом1 i of Kechia due to u / iM on the basis of Henism or i) ° h i pin cyclic

f iыо производить нвпре1 м i Jt напр женно деформироiDio г,. п iii i ферромагнетика вf iy to produce no more than 1 m i Jt under intense deformation iDio g ,. n iii i ferromagnet in

/ пени i 1 требует построени / penalty i 1 requires construction

i м ,и, с о i и госфиков так  вл етс i m, and, with about i and gosfikov so is

i т, (чп способом опоеделенич нап i j г г м /онцеырачи|| действи  остз|| m 1рч енпйi t, (state-of-the-art method identifies n i i y g y m / hectomy || action ostz || m 1rch yen

Ппс, т чу г npp/ajiaiacMOM способе ис1 по/ иуютс  отнлсмтельные величины поэ-г- у л е как п в способе 3 измерениеPPS, huh npp / ajiaiacMOM the method is1 according to / are relative values po-g-ulee as n in the method 3 measurement

i отрео/отгпециапьного намагничивани  иi cut-off / special magnetization and

со j,3rU i особого измерительного пол  приwith j, 3rU i of a special measuring field at

эгом rio кно использовать  вление намап иS чи ачи  в магнитном попе Землч Изюрение на требует какои-лийоego rio kno use the phenomenon of namap and S chi achi in the magnetic pommel Zemlch Frenzy does not require any

f мой пол oiuBki поверхности контI о нфуемого издели f my floor oiuBki the surface of the product

О Способ основан на использовании маг- introvnoyroro и магнитомеханического эф- е ГОР известны/ о физике магнитных ; ипенип Сущсстпеннос ь отлипни заключаетс  в том что пои предлагаемом магнитIIQS способе становитс  возможным ппреде 18ние мэкс гииачой величины оста- то них оСусловленных одно- сторочнип нагр нпе или амплитудой fiatipqxe iHn при цчьлмческом нагружении в п;обо i конструкции изфeppo larнитнoгo материала как при упругой, так и при пластической деформации.О The method is based on the use of magnetic introvnoyroro and magnetomechanical effect GOR are known / about the physics of magnetic; ipenip The essence of detachment lies in the fact that, according to the proposed IIQS magnet, it becomes possible for the 18 maximum maxi- mum value to remain. and with plastic deformation.

Изобретение по сн етс  при рассмотрении прилагаемого чертежа, где представлена схема, иллюстрирующа  способ определени  остаточных напр жений в зоне комбинированного стыка (стыка из разных марок сталей и разных типоразмеров труб) на трубопроводе, где на фиг. 1 - способ определени  концентрации остаточных напр жений в направлении, перпендикул рном к контролируемой образующей трубы , при котором измен етс  величина Нр ; на фиг. 2 - способ определени  концентрации остаточных напр жений в направлении вдоль образующей трубы, при котором измер етс  величина Нр .The invention is illustrated by reviewing the accompanying drawing, which shows a diagram illustrating a method for determining residual stresses in a zone of a combined joint (a joint of different grades of steel and different pipe sizes) in a pipeline, where in FIG. 1 is a method for determining the concentration of residual stresses in a direction perpendicular to the controlled forming pipe at which the value of Hp changes; in FIG. 2 is a method for determining the concentration of residual stresses in the direction along the generatrix of the pipe at which the Hp value is measured.

. При этом следует отметить, что трубы 1 и 3 с комбинированным стыком наход тс  в конструкции остановленного на ремонт котла.. It should be noted that pipes 1 and 3 with a combined joint are in the design of the boiler stopped for repair.

Предлагаемый способ определени  остаточных напр жений, например, в зоне комбинированного стыка двух котельных труб 1 и 3 (фиг. 1) осуществл етс  следую- щим образом.The proposed method for determining residual stresses, for example, in the zone of the combined junction of two boiler pipes 1 and 3 (Fig. 1) is carried out as follows.

Сначала измер ют величину напр женности магнитного пол  рассе ни  Нр около комбинированного стыка со стороны трубы 1 (изготовленной из ферромагнитного мате- риала) путем перемещени  датчика 2 вдоль периметра наружного диаметра в направлении 4 с расположением измерительной катушки К перпендикул рно к касательной линии г в каждой точке контрол  (фиг. 1). При этом способе измерени  максимальна  величина HPY (max) характеризует направление действи  максимальных остаточных напр жений от крут щего и изгибающего моментов в точке контрол  А на наружном диаметре трубы 1 около сварного соединени . Затем измер ют величину напр женности магнитного пол  рассе ни  Нрх около комбинированного стыка со стороны трубы 1 путем перемещени  датчика 2 вдоль пери- First, measure the magnitude of the magnetic field scattering Нр near the combined joint on the pipe 1 side (made of ferromagnetic material) by moving the sensor 2 along the outer diameter perimeter in direction 4 with the location of the measuring coil K perpendicular to the tangent line g in each control point (Fig. 1). In this measurement method, the maximum value HPY (max) characterizes the direction of action of the maximum residual stresses from the torques and bending moments at the control point A on the outer diameter of the pipe 1 near the welded joint. Then, the magnitude of the scattering magnetic field strength Hpx is measured near the combined joint on the pipe 1 side by moving the sensor 2 along the

метра наружного диаметра в направлении 4 с горизонтальным расположением измерительной катушки К (ось X фиг. 2). При этом способе измерени  максимальна  величина Нр (max) характеризует направление действи  максимальных остаточных напр жений , действующих вдоль оси X в точке контрол  Б на наружном диаметре трубы 1 около сварного соединени . Знак измеренной величины Нрх в силу магнитомеханиче- ского эффекта совпадает со знаком механических напр жений, действующих вдоль оси X, а точки, где величины Нрх О, характеризуют месторасположение точек изменени  знака механических напр жений на наружном диаметре трубы 1.meter of outer diameter in direction 4 with a horizontal arrangement of the measuring coil K (X axis of Fig. 2). In this measurement method, the maximum value Hp (max) characterizes the direction of action of the maximum residual stresses acting along the X axis at the control point B on the outer diameter of the pipe 1 near the welded joint. By virtue of the magnetomechanical effect, the sign of the measured value of Hpx coincides with the sign of mechanical stresses acting along the X axis, and the points where the values of Hpx O characterize the location of the points of change in the sign of mechanical stresses on the outer diameter of the pipe 1.

По измеренным величинам HPY (max) и Нр (max) суд т о напр женно-деформированном состо нии трубы 1 около комбинированного стыка с трубой 3. В направлении действи  максимальных остаточных напр жений при выполнении измерений можно использовать эффект намагничивани  трубы 1 и комбинированного стыка в процессе эксплуатации под действием внешних магнитных полей и рабочих нагрузок. Измерение величин HPY и Нрх производ т с помощью любого известного полемера (феррозонд, датчик Холла).Based on the measured values HPY (max) and Нр (max), the stress-strain state of pipe 1 near the combined joint with pipe 3 is judged. In the direction of the maximum residual stresses during the measurements, the magnetization effect of pipe 1 and combined joint in operation under the action of external magnetic fields and workloads. Measurements of HPY and Hpx are carried out using any known field meter (flux probe, Hall sensor).

Claims (1)

Формула изобретени  Способ определени  остаточных напр жений в издели х из ферромагнитных материалов , заключающийс  в измерении напр женности магнитного пол , о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  эффективности за счет определени  максимальной величины остаточных напр жений, действующих в направлении, совпадающем с направлением измер емого магнитного пол , измер ют максимальную величину напр женности магнитного пол , по которой определ ют максимальную величину остаточных напр жений, действующих в направлении , совпадающем с направлением измер емого магнитного пол .SUMMARY OF THE INVENTION A method for determining residual stresses in products made of ferromagnetic materials, which consists in measuring the magnetic field strength, and so on, with the aim of increasing efficiency by determining the maximum value of residual stresses acting in the direction coinciding with the direction of the measured magnetic field, measure the maximum value of the magnetic field strength, which determines the maximum value of the residual stresses acting in the direction coinciding corresponding to the direction of the measured magnetic field. ГR Hpf/nojHpf / noj Mff/Tiffjt)Mff / Tiffjt)
SU904852590A 1990-07-19 1990-07-19 Method for determining residual stresses in articles of ferromagnetic materials RU1779954C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904852590A RU1779954C (en) 1990-07-19 1990-07-19 Method for determining residual stresses in articles of ferromagnetic materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904852590A RU1779954C (en) 1990-07-19 1990-07-19 Method for determining residual stresses in articles of ferromagnetic materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1779954C true RU1779954C (en) 1992-12-07

Family

ID=21528382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904852590A RU1779954C (en) 1990-07-19 1990-07-19 Method for determining residual stresses in articles of ferromagnetic materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1779954C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504745C1 (en) * 2012-05-11 2014-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Method of determining mechanical stress in rails

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 176113, кл. G01 L1/12, 1965. Вонсовский С.В. Магнетизм, М.: Наука, 1964, с. 174. Авторское свидетельство СССР № 1727004,кл. G 01 L1/12.1991. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504745C1 (en) * 2012-05-11 2014-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Method of determining mechanical stress in rails

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lindgren et al. Effect of prestraining on Barkhausen noise vs. stress relation
Atherton et al. Effects of stress on magnetization
CN105089702B (en) It is a kind of to monitor the system and method for shield tunnel faulting of slab ends on-line in high precision on a large scale
Li et al. Experimental studies of the magneto-mechanical memory (MMM) technique using permanently installed magnetic sensor arrays
CN101651006A (en) Demagnetization method of large-scale ferromagnetic pipe fitting and magnetic-sensitive sensor
KR101747051B1 (en) Nondestructive inspection method for pipe to correct residual magnetization effect
CN105040985A (en) Detecting system and method for vertical precision rolling screw-thread steel tensioning force under anchor
CN101126799A (en) Method for monitoring fatigue damage using ferromagnetic materials surface stray magnetic field signal
CN104062399A (en) Nondestructive testing device for pipeline joint coating anticorrosive layer
RU1779954C (en) Method for determining residual stresses in articles of ferromagnetic materials
CN102506804B (en) Device and method for measuring turning angle of cross section at 2D length position of middle part of tested pipe
RU1779810C (en) Hydraulic step drive
Tong et al. Quantitative measurement of stress in steel bars under repetitive tensile load based on force-magnetic coupling effect
Lachmann et al. Characterisation of residual stress relaxation in fatigue loaded welded joints by X-ray diffraction and Barkhausen noise method
US20120326710A1 (en) Method for detecting the mechanical stress to which a part made of a magnetostrictive material is subjected
CN202362276U (en) Magnetostrictive guided wave detector
US20170261449A1 (en) Method for determining the neutral temperature in long-stretched workpieces
CN105158326A (en) Detection method for measuring content of martensite in austenitic stainless steel
Kosoń-Schab et al. Crane frame inspection using metal magnetic memory method
JP3130106B2 (en) Stress measurement method using magnetostrictive sensor
Kurz et al. Micromagnetic and ultrasound methods to determine and monitor stress of steel structures
RU2029263C1 (en) Method of determining residual voltages in articles from ferromagnetic materials
Zhao et al. A STRESS DETECTION METHOD FOR REINFORCED CONCRETE STRUCTURE BASED ON METAL MAGNETIC MEMORY
JP2007510916A (en) A method for quantitative determination of the width of the soft zone region of partially cured workpieces.
US20220196526A1 (en) Non-contact system for monitoring a metallic magnetic structure under dynamic load