【摘 要】
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设计搭建了基于磁巴克豪森噪声(Magnetic Barkhausen noise,MBN)的钢轨白层无损检测系统,打磨U75V钢轨以预制白层,使用1Hz,8 V的正弦信号磁化打磨钢轨试样并收集表面产生的MBN信号,研究了钢轨白层几何特征、微观组织与MBN信号特征值的关系,并分析了白层对MBN信号的影响机理.结果表明:白层作为磁硬性组织,会降低钢轨表面MBN信号强度.试样无明显白层时,打磨产生的残余拉应力使得MBN信号的峰峰值(VPP)和方均根值(VRMS)较高,当试样出现明显白层后,信号峰峰值和方均根值迅
【机 构】
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西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031;西南交通大学物理科学与技术学院 成都 610031
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设计搭建了基于磁巴克豪森噪声(Magnetic Barkhausen noise,MBN)的钢轨白层无损检测系统,打磨U75V钢轨以预制白层,使用1Hz,8 V的正弦信号磁化打磨钢轨试样并收集表面产生的MBN信号,研究了钢轨白层几何特征、微观组织与MBN信号特征值的关系,并分析了白层对MBN信号的影响机理.结果表明:白层作为磁硬性组织,会降低钢轨表面MBN信号强度.试样无明显白层时,打磨产生的残余拉应力使得MBN信号的峰峰值(VPP)和方均根值(VRMS)较高,当试样出现明显白层后,信号峰峰值和方均根值迅速减弱.白层中的马氏体晶粒细小,大量晶界的存在对磁畴有很强的钉扎作用,在有效检测区域内,当白层厚度增加,次表层可发生偏转的磁畴数量会减少,进而削弱传递到表面的MBN信号强度.MBN信号特征值与白层厚度(δWEL)、白层面积(SWEL)都呈现较好的线性负相关变化关系,其中方均根值与白层面积的线性拟合结果最佳,皮尔森系数为-0.896 9,线性拟合度达0.794 1.MBN信号特征值对钢轨白层的厚度、面积等几何特征具有定量分析能力,试验结果对服役钢轨的维护作业具有一定的指导意义.
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