无损检测 金属磁记忆 焊接接头检测

ICS25.160.40

CCSJ33

中华人民共和国国家标准

GB/TXXXXX—XXXX/ISO24497-2:2020

`

无损检测金属磁记忆焊接接头检测

Non-destructivetesting—Metalmagneticmemory—Inspectionofweldedjoints

(ISO24497-2:2020,Non-destructivetesting—Metalmagneticmemory—Part2:

Inspectionofweldedjoints,IDT)

（征求意见稿）

（本草案完成时间：2023-3-22）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

GB/TXXXXX—XXXX/ISO24497-2:2020

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件等同采用ISO24497-2:2020《无损检测金属磁记忆第2部分：焊接接头检测》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国机械工业联合会提出。

本文件由全国焊接标准化技术委员会（SAC/TC55）归口。

本文件起草单位：国家能源集团科学技术研究院有限公司、上海材料研究所有限公司等。

本文件主要起草人：等。

II

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无损检测金属磁记忆焊接接头检测

1范围

本文件规定了为保证焊接接头质量采用无损检测(NDT)磁性检测方法的金属磁记忆(MMM)技术的通

用要求。

本文件适用于经各方同意的各种类型铁磁性产品（管道、容器、设备和金属结构）的焊接接头。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

ISO17635焊缝无损检测金属材料应用通则（Non-destructivetestingofwelds—Generalrules

formetallicmaterials）

注：GB/T34628-2017焊缝无损检测金属材料应用通则（ISO17625:2016,IDT）

ISO24497-1：2020无损检测金属磁记忆第1部分：术语和总体要求（Non-destructivetesting—

Metalmagneticmemory—Part1:Vocabularyandgeneralrequirements）

注：GB/T26641-2021无损检测磁记忆检测总体要求（ISO24497-1：2020,IDT）

3术语和定义

ISO24497-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

ISO和IEC维护的标准化工作中使用的术语数据库网址如下:

——IEC电工百科：/；

——ISO在线浏览平台：/obp。

1

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4基本原理

4.1MMM检测基于测量和分析焊接接头表面磁场（SF）分布来反映其工艺的技术，例如，焊接过程中

产生的剩余磁场强度是SF检测的主要信号源。

4.2MMM检测允许表面磁场指示（SFI）检测，并对容器、管道、设备和建筑焊接接头的关键区域进行

其他无损检测提供建议。

4.3MMM检测适用于对所有类型的铁磁体、亚稳奥氏体和合金钢以及铸铁上的任何尺寸和结构（对接、

三通、圆角、搭接、边缘、间断等）的焊接接头进行检测。

注：亚稳奥氏体钢SFI的评价仅限于铁磁相。

4.4MMM检测能在安装、运行过程中或修复后对焊缝进行。

4.5MMM检测能发现以下情况：

——所有类型的微观缺陷和宏观缺陷（气孔、夹渣、不连续、裂缝、断裂）可能的位置区域；

——由焊接工艺引起的SFI和沿焊接接头的SFI。

2

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4.6MMM检测能用于检查以下焊缝性能：

——焊缝因缺陷或缺陷的扩展导致的性能损伤程度；

——用于焊接技术的选择、验收和优化的焊接接头的特性。

4.7MMM检测温度范围应在−20℃~60℃，仅受检测人员和探头工作范围的条件限制。

4.8在MMM检测后，常规的无损检测方法应应用于SFI区域和可能存在微观缺陷和宏观缺陷的位置。

选择合适的无损检测方法应符合ISO17635中的规定。

4.9焊缝由于其几何形状、焊接工艺和热影响区(HAZ)、焊缝金属(WM)和母材(PM)磁性能的变化而成为

局部SF的来源。相关信息见参考文献[1]、[2]、[3]和ISO24497-1。

5被检对象的要求

被检对象(IO)的要求符合ISO24497-1中的规定。

6检测设备

检测设备的要求符合ISO24497-1中的规定。

7检测准备

检测准备符合ISO24497-1中的规定。

3

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8检测步骤

8.1概述

MMM技术的数学基础按照ISO24497-1确定的描述。

8.2手动检测焊接接头

使用仪器探头手动扫描几类焊接接头的顺序见图1。

单位为毫米

a)平行于焊接接头的扫描顺序

4

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b)垂直于焊接接头的扫描顺序

标引序号说明：

1、2、3——检测区；

4——母材；

5——焊接接头热影响区；

6——焊接材料；

30～50——待检热影响区宽度数值，单位为毫米（mm）。

图1使用探头手动扫描几类焊接接头的顺序

5

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磁性探头(例如，磁通门传感器)垂直放置在检测表面。然后由检测人员按以下顺序手工移动：

——首先沿焊缝的整个周长（分别沿焊缝材料和焊缝两侧的热影响区）；

——然后垂直于焊缝以及在管道母材两侧距焊缝边缘30mm~50mm，见图1。

检测人员将检测数据记录在原始记录中：表面磁场指示的SF正负振幅（HSF,i，单位为安每米（A/m））

的。HSF,i的符号和数值的不连续变化表示焊接接头特定段的沿HSF,i=0线的SF的强烈变化。应标记这些

区段（例如用粉笔或油漆）。

8.3使用扫描装置检测焊接接头

6

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对接焊接接头的扫描探头示例见图2。使用由四个磁通门探头1、2、3、4（或其他具有足够灵敏度

的探头）和位置编码器组成的扫描装置进行检测，该探头安装在小车外壳内，用于测量磁性SF分量SF,i的

大小并测量检测区的长度。在检测过程中，探头1和3从焊缝两侧对热影响区进行检测，探头2位于它们

𝐻𝐻

之间的中心，见图2。探头4可用于外部磁场补偿，e（梯度计设置）。

在开始检测之前，应根据第5章设置测量的取样间距。沿测量线的取样间距不应超过焊缝壁厚

SF,i𝐻𝐻

或相邻探头尺寸。

𝐻𝐻

标引序号说明：

1、2、3——在焊缝表面用于检测SF的扫描装置中的磁性探头；

4——用于外部磁场补偿的磁性探头（可选），；

𝐻𝐻e

5——位置编码器的车轮；

𝐻𝐻

——相邻探头1、2和3的间距。

𝑦𝑦

∆图2用于检测对接焊接接头的磁场梯度变化的4通道探头示例

7

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应根据焊接接头的尺寸设置相邻探头1、2和3的间距，并应记录。如果使用可选磁场梯度计设置

进行测量(见图2），检测报告中应明确基线距离（探头4和探头1的间距）。

∆𝑦𝑦

注：焊缝固有的高SF梯度。相邻探头之间的距离和/或平行于焊接接头的扫描序列在y方向上的探头位置的微小变

化都能导致梯度发生很大改变。

SF∆𝑦𝑦

𝐾𝐾

9检测结果的处理

9.1利用MMM检测结果，确定以下参数：

a)每个测量通道表面磁场梯度，见公式（1）

8

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xSF,i

SF,i=（1）

�∆𝐻𝐻�

式中：𝐾𝐾∆𝑥𝑥

——测量线相邻点的间距（采样距离）[通常按照ISO24497-1:2020确定的公式（3）计算]。

b)测量线间的表面磁场梯度，见公式（2）。

∆𝑥𝑥

,

,=（2）

𝑦𝑦�∆𝐻𝐻𝑆𝑆𝑆𝑆𝑖𝑖�

式中：𝐾𝐾𝑆𝑆𝑆𝑆𝑖𝑖∆𝑦𝑦

——测量线间的间距。

𝑦𝑦j

c)∆按照ISO24497-1:2020描述的公式（4）计算中值med,i值，这个值是每个测量通道和基本测

量通道的间距；𝐾𝐾

j

d)磁参数i[按ISO24497-1:2020描述的公式（6）计算]，描述了表面磁场（SF）分布的不均

匀程度，取决于焊接接头质量：

𝑚𝑚j

SF,i

=j（3）

𝑗𝑗𝐾𝐾med,i

注：下标i表示磁场相对于被检对象（IO）的笛卡尔分量（𝑚𝑚𝑖𝑖𝐾𝐾i=x，y，z），其中z是曲面法线，指数j表示在同一笛卡

尔空间中梯度计算的方向（j=x，y，z）。

9.2磁参数i高于阈值lim的区域为SFIs（按照ISO24497-1确定的方法计算）。在SFIs，可能存在

焊接缺陷。

𝑚𝑚𝑚𝑚

注：当缺陷上限是根据其他破坏性或非破坏性检测方法进行确定时，对于具有相同几何形状和相同制造工艺生产的

材料的部件，能确定i的阈值lim。除此以外，lim=1和SF,i>med,i。

𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝐾𝐾𝐾𝐾

9

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9.2.1根据MMM检测的结果，采用其他非破坏性或破坏性检测方法对检测区域重新检测。

9.2.2记录并总结测量结果。应附上检测日志文件。检测报告的示例见附录A。

9.2.3使用手动装置的SF.i检测结果的示例见附录B。

𝐻𝐻

j

9.2.4扫描装置的检测结果的示例见附录C。按照ISO24497-1:2020确定的第8章计算参数med,i、SF,i

和i。𝐾𝐾𝐾𝐾

𝑚𝑚

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A

A

附录A

（资料性）

检测报告格式

金属磁记忆检测报告

报告编号：

委托单位：

设备名称、型号、序列号：

检测记录、图、方案的数量：

检测记录编号：

检测对象名称及检测数量：

操作指导书名称：

检测数据

SFI（示意检测参数其他方法

SF,i的极值

图）在焊接（破坏性或

序号（最小值/备注

接头中的位𝐻𝐻非破坏性)

SFI的jjjj探头提离

最大值）SF,imax,imed,ii

置的检测结果

𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑚𝑚

SFI检测区域：

结论：

其他检测和维修：

检测人员（职位、姓名和签名）：

证书编号及检测人员资格：

检测日期：

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B

B

附录B

（资料性）

手动漏磁场检测的示例

B.1对接焊接接头的手动检测的方法见附录B。根据图B.1所示的检测方案，沿着热影响区（HAZ），[（见

图B.1a)中的a线]进行MMM检测。例如，磁场SF,z沿热影响区对接焊接接头周长和漏磁场指示区域的

分布，（见图B.2)所示[SF线（b)，有=0交叉点]。在图B.2）中，标记了点1-6。在这些点1-6

SF,z𝐻𝐻

中检测到磁场符号多次变化并有过零值点（=0）。图中的这一部分是SFI的区域。图B.3）中

SF,z𝐻𝐻SF,z

SF线（c）与线（a）（见图B.3）在沿焊缝热影响区扫描过程中，磁场HSF,z极性（=0交叉）

𝐻𝐻SF,z𝐻𝐻SF,z

发生多次变化。

𝐻𝐻𝐻𝐻

B.2定义SF线附近的漏磁场指示（SF,z=0线），在线路两侧等长上[见图B.4）]测量SF,z，并确定

沿长度的梯度值。根据ISO24497-1:2020公式（3），此梯度表征磁场梯度。例如，对于焊

SF,z𝑦𝑦SF,Z

𝐻𝐻∆𝑦𝑦𝐻𝐻

接接头的区域，见图𝑦𝑦B.3），点1和2的SF,Z值[见图B.4）]如下所示：

𝐻𝐻∆𝑦𝑦𝐾𝐾

|15(10)|25𝐾𝐾//

点1：=A/m/mm==1.25=1250A/m2

SF,z220mmmm

𝑦𝑦−−𝐴𝐴𝑚𝑚𝐴𝐴𝑚𝑚

′′

𝐾𝐾|15(30𝑦𝑦)|45//

点2:=A/m/mm==2.25=2250A/m2

SF,z220mmmm

𝑦𝑦−−𝐴𝐴𝑚𝑚𝐴𝐴𝑚𝑚

′′

𝑦𝑦

因此，𝐾𝐾SF,Z的最大值在点2中。

𝑦𝑦

𝐾𝐾

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标引序号说明：

1——焊缝热影响区扫描线；

2——SF,z=0线；

3——图B.1c中详细查看SFI。

𝐻𝐻

a)检测到的SF线（SF,z=0线）的定位和检测方案

𝐻𝐻

标引序号说明：

b——磁场的周向分布SF,z；

1~6——沿焊缝热影响区扫描时，=0线的交点。

𝐻𝐻SF,z

b)热影响区对接焊接接头周围磁场𝐻𝐻SF,z的横截面表示

𝐻𝐻

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标引序号说明：

1~6——沿焊缝热影响区扫描时，SF,z=0线的交点；

7——沿焊缝HAZ的扫描线；

𝐻𝐻

8——SF,z=0线；

9——详细视图图B.1d）。

𝐻𝐻

c)图B.1a)中SFI的详细视图-沿焊缝热影响区扫描时，SF线（SF,z=0线）的交点1~6的位置

𝐻𝐻

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标引序号说明：

1——图B.1b)和图B.1c)中SF,z=0线的交点2；

2——现场测量点=30A/m；

SF,z𝐻𝐻

3——现场测量点=15A/m；

𝐻𝐻SF,z

——现场SF,z测量点与SF,z=0线的间距（=10mm）。

𝐻𝐻

𝑦𝑦𝑦𝑦

∆𝐻𝐻d)图B.1c)中区域𝐻𝐻9的详细视图∆-梯度SF,z计算的现场SF,z检测方案

𝑦𝑦

图B.1沿一个区域的焊接接头的周长与z分布的表面磁场指示的𝐾𝐾𝐻𝐻SF,z磁场示例

𝐻𝐻

15

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C

C

附录C

（资料性）

使用扫描装置进行漏磁场检测的示例

发电厂厚壁锅炉汽包（外径1800毫米、壁厚87毫米，低合金、高温耐热钢）中的环向焊接接头的检

测的示例见附录C。

图2所示设备进行MMM检测的检测结果见图C.1。

沿焊缝两侧热影响区（HAZ）的磁场SF,z（垂直于IO表面的漏磁场）的周向（x-）分布如图C.1)

所示。SFIs用（3）表示，其中漏磁场的正负号随振幅的变化而变化。图C.2)底部显示了计算得出

SF𝐻𝐻,z

的模量x=ddx的分布。两个图中x,z的最大值如下：

SF,zSF,z𝐻𝐻SF,z

maxx=3500A/m2

𝐾𝐾1,SF�,𝐻𝐻z⁄�𝐾𝐾

maxx=6200A/m2

�𝐾𝐾2,SF,z�

maxy=3500A/m2

�𝐾𝐾b,SF,z�

maxx=3500A/m2是在测量线1和2（图C.1中未显示）之间的梯度计算ddy后发现的SFI。

�𝐾𝐾1,SF,z�SF,z

平均漏磁场梯度x、x和y是：

�𝐾𝐾�1,med,z2,med,zb,med,z𝐻𝐻⁄

xX1,SF,z2

1,med,z=median𝐾𝐾1,SF𝐾𝐾,z=median𝐾𝐾=2350A/m

�∆𝐻𝐻�

∆𝑥𝑥

𝐾𝐾x�𝐾𝐾X��2,SF,z�2

2,med,z=median2,SF,z=median=3400A/m

�∆𝐻𝐻�

∆𝑥𝑥

𝐾𝐾y�𝐾𝐾y��b,SF,z�2

b,med,z=medianb,SF,z=median=1700A/m

�∆𝐻𝐻�

𝐾𝐾�𝐾𝐾��∆𝑦𝑦�

1,med、2,med用图C.2)中的阈值线(8)和(9)标记。因此，三个最大SFI的磁指数,为：

𝑗𝑗

x𝑘𝑘𝑧𝑧

𝐾𝐾max𝐾𝐾3500𝑚𝑚

x=1,SF,z=1.5

1,zx2350

1�,med𝐾𝐾,z�

𝑚𝑚𝐾𝐾x

x=max2,SF,z=62001.85

2,zx3400

2�,med𝐾𝐾,z�

𝑚𝑚max𝐾𝐾y

y=b,SF,z=35002.1

b,zy1700

b�,med𝐾𝐾,z�

𝑚𝑚𝐾𝐾

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标引序号说明：

1——1号线SF,z场（A/m）分布（虚线）；

2——2号线场（A/m）分布（实线）；

𝐻𝐻SF,z

3——有漏磁场迹象的区域。

𝐻𝐻

图C.1沿焊缝两侧热影响区周向的SF,z场分布

𝐻𝐻

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标引序号说明：

1——1号线SF,z场（A/m）分布（虚线）；

2——2号线场（A/m）分布（实线）；

𝐻𝐻SF,z

3——有漏磁场迹象的区域；

𝐻𝐻x2

4——1号线SF,z=dSF,zdx图（A/m）（虚线）；

5——2号线x=ddx图（A/m2）（实线）；

𝐾𝐾SF,z�𝐻𝐻SF,z⁄�

6——max(y)=3500A/m2；

𝐾𝐾b,SF,z�𝐻𝐻⁄�

7——max(x)=6200A/m2；

𝐾𝐾2,SF,z

x=median𝐾𝐾X=median1,SF,z=2350A/m2

1,med,z1,SF,zx

�∆𝐻𝐻�

𝐾𝐾�𝐾𝐾��∆�

x=medianX=median2,SF,z=3400A/m2

2,med,z2,SF,zx

�∆𝐻𝐻�

𝐾𝐾X——圆周值,以毫米为单位�𝐾𝐾�（mm）�。∆�

图C.2a)扫描中的SF,z场分布

𝐻𝐻

19

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参考文献

[1]DubovA.A.,DubovAl.A.,KolokolnikovS.M.:Methodofmetalmagneticmemory(MMM)and

inspectioninstruments.Traininghandbook.,InternationalInstituteofWelding,IIWDocument

No:V-1347-06,Moscow2006.

[2]ThompsonS.,TannerB.,Themagneticpropertiesofspeciallypreparedpearliticsteels

ofvaryingcarboncontentasafunctionofplasticdeformation.J.Magn.Magn.Mater.1994,

132pp.71—88.Availableat:/10.1016/0304-8853(94)90302-6.

[3]DubovA.Diagnosticsofboilertubesusingthemetalmagneticmemory.Energoatomizdat,

Moscow,1995,112p.

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目次

前言.................................................................................II

1范围................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

4基本原理............................................................................2

5被检测对象的要求....................................................................3

6检测设备............................................................................3

7检测准备............................................................................3

8检测步骤............................................................................4

9检测结果的处理......................................................................8

附录A（资料性）检测报告格式..........................................................11

附录B（资料性）手动漏磁场检测的示例..................................................12

附录C（资料性）使用扫描装置进行漏磁场检测的示例......................................17

I

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无损检测金属磁记忆焊接接头检测

1范围

本文件规定了为保证焊接接头质量采用无损检测(NDT)磁性检测方法的金属磁记忆(MMM)技术的通

用要求。

本文件适用于经各方同意的各种类型铁磁性产品（管道、容器、设备和金属结构）的焊接接头。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

ISO17635焊缝无损检测金属材料应用通则（Non-destructivetestingofwelds—Generalrules

formetallicmaterials）

注：GB/T34628-2017焊缝无损检测金属材料应用通则（ISO17625:2016,IDT）

ISO24497-1：2020无损检测金属磁记忆第1部分：术语和总体要求（Non-destructivetesting—

Metalmagneticmemory—Part1:Vocabularyandgeneralrequirements）

注：GB/T26641-2021无损检测磁记忆检测总体要求（ISO24497-1：2020,IDT）

3术语和定义

ISO24497-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

ISO和IEC维护的标准化工作中使用的术语数据库网址如下:

——IEC电工百科：/；

——ISO在线浏览平台：/obp。

1

GB/TXXXXX—XXXX/ISO24497-2:2020

4基本原理

4.1MMM检测基于测量和分析焊接接头表面磁场（SF）分布来反映其工艺的技术，例如，焊接过程中

产生的剩余磁场强度是SF检测的主要信号源。

4.2MMM检测允许表面磁场指示（SFI）检测，并对容器、管道、设备和建筑焊接接头的关键区域进行

其他无损检测提供建议。

4.3MMM检测适用于对所有类型的铁磁体、亚稳奥氏体和合金钢以及铸铁上的任何尺寸和结构（对接、

三通、圆角、搭接、边缘、间断等）的焊接接头进行检测。

注：亚稳奥氏体钢SFI的评价仅限于铁磁相。

4.4MMM检测能在安装、运行过程中或修复后对焊缝进行。

4.5MMM检测能发现以下情况：

——所有类型的微观缺陷和宏观缺陷（气孔、夹渣、不连续、裂缝、断裂）可能的位置区域；

——由焊接工艺引起的SFI和沿焊接接头的SFI。

2

GB/TXXXXX—XXXX/ISO24497-2:2020

4.6MMM检测能用于检查以下焊缝性能：

——焊缝因缺陷或缺陷的扩展导致的性能损伤程度；

——用于焊接技术的选择、验收和优化的焊接接头的特性。

4.7MMM检测温度范围应在−20℃~60℃，仅受