اختبار الجسيمات المغناطيسية مقابل اختبار الاختراق: اختيار الطريقة المناسبة لفحص لحام الرافعات

يُعد فحص سطح اللحام ضروريًا للرافعات العلوية، والرافعات الجسرية، والرافعات الجيبية، وغيرها من الهياكل الفولاذية. يُعد اختبار الجسيمات المغناطيسية (MT) واختبار الاختراق (PT) من الطرق الشائعة الاستخدام. يعتمد اختبار الجسيمات المغناطيسية على المجال المغناطيسي، بينما يعتمد اختبار الاختراق على الخاصية الشعرية. يقتصر اختبار الجسيمات المغناطيسية على المواد المغناطيسية الحديدية، بينما لا يشترط اختبار الاختراق وجود مواد مغناطيسية. قد يؤدي اختيار الطريقة الخاطئة إلى عدم اكتشاف العيب.

1. ما الذي يكشفه اختبار الجسيمات المغناطيسية واختبار الاختراق؟

كلا الطريقتين تفحصان العيوب المتعلقة بالسطح، لكن نطاقات الكشف ومتطلبات المواد الخاصة بهما مختلفة.

ببساطة، يمكن لتقنية MT الكشف عن العيوب على مسافة قصيرة تحت السطح، ولكن فقط في المواد المغناطيسية الحديدية. أما تقنية PT فتكشف فقط عن العيوب المتصلة بالسطح، ولكن يمكن استخدامها على نطاق أوسع من المواد.

ملاحظة: يُفهم عمومًا أن عمق الكشف القريب من السطح في تقنية MT يتراوح بين 1 و2 مم تقريبًا تحت السطح. يعتمد العمق الفعلي على طريقة المغنطة وحجم العيب، ولا يوجد تعريف وطني موحد له. يجب اعتماد إجراءات الفحص المطبقة. أما العيوب الأعمق، فينبغي فحصها باستخدام الموجات فوق الصوتية أو الأشعة السينية.

2. المبادئ: تسرب التدفق المغناطيسي مقابل الخاصية الشعرية

اختبار الجسيمات المغناطيسية: يجذب تسرب التدفق المغناطيسي الجسيمات

عندما تُمغنط مادة مغناطيسية حديدية، يسري التدفق المغناطيسي عبرها في اتجاه معين. إذا وُجد شق أو مسام أو أي عيب آخر على السطح أو بالقرب منه، ينحني التدفق ويتسرب من المادة، مُحدثًا مجالًا للتسرب. تتجمع الجسيمات المغناطيسية عند مجال التسرب، كاشفةً عن موقع العيب.

إذا كان العيب موازياً للتدفق المغناطيسي، فقد يكون مجال التسرب ضعيفاً جداً بحيث لا يُظهر مؤشراً واضحاً. لذلك، تستخدم تقنية الفحص المغناطيسي عادةً اتجاهين متعامدين للمغنطة. في لحامات الرافعات، تُطبق طريقة النير عادةً مرةً على طول اللحام ومرةً أخرى عبره. كما يُمكن أن يُساعد النير المتقاطع في تغطية العيوب ذات الاتجاهات المختلفة.

اختبار الاختراق: يدخل سائل الاختراق إلى العيب ويقوم المطور باستخراجه.

في اختبار الاختراق، يُوضع سائل الاختراق على سطح قطعة العمل، ويتغلغل في العيوب السطحية بفعل الخاصية الشعرية. ثم يُزال الفائض من سائل الاختراق، ويُوضع المُظهِر. يُسحب سائل الاختراق الموجود داخل العيب إلى السطح، مما يُنتج مؤشرًا مرئيًا.

يجب أن يكون العيب مكشوفًا للسطح. إذا كان الشق مسدودًا بقشرة أكسيد أو خبث لحام أو طلاء أو أي ملوثات أخرى، فلن يتمكن سائل الاختراق من الدخول، وقد لا يكشف اختبار الاختراق عن العيب.

3. اختيار المواد: نقطة القرار الأولى

يقتصر اختبار الجسيمات المغناطيسية على المواد المغناطيسية الحديدية

الفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك، مثل Q235 وQ355 وQ390، مغناطيسي حديدي ويمكن فحصه باستخدام MT. الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، بما في ذلك سلسلة 304 و316، بالإضافة إلى الألومنيوم والنحاس والتيتانيوم، غير مغناطيسي حديدي ولا يمكن فحصه باستخدام MT.

يُعد اختبار الاختراق مناسبًا للمواد غير المسامية

لا يتطلب الفحص بالاختراق مواد مغناطيسية، ولكن يجب أن يكون السطح غير مسامي. يمكن فحص الفولاذ المقاوم للصدأ، والألومنيوم، والنحاس، والسيراميك، والبلاستيك، والفولاذ الكربوني، والفولاذ منخفض السبائك باستخدام هذه التقنية. أما المواد المسامية مثل الحديد الزهر وأجزاء تعدين المساحيق فهي غير مناسبة عمومًا لأن مادة الاختراق قد تتغلغل في المسام وتُعطي قراءات خاطئة.

مبدأ اختيار اللحامات الهيكلية

وفقًا للبند 8.2.6 من المواصفة القياسية GB 50661-2011، يجب استخدام اختبار الجسيمات المغناطيسية للكشف عن عيوب السطح في المواد المغناطيسية الحديدية. وعند تعذر استخدام هذا الاختبار، يُلجأ إلى اختبار الاختراق. بالنسبة لهياكل الرافعات العلوية والرافعات المعدنية الشائعة، يُعد اختبار الجسيمات المغناطيسية الخيار الأول عادةً للحامات المصنوعة من الفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك، بينما يُستخدم اختبار الاختراق للحامات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي وهياكل الألومنيوم.

4. المزايا والعيوب

5. نقاط عملية لفحص لحام الرافعات

اختبار الجسيمات المغناطيسية

• استخدم اتجاهين مغناطيسيين متعامدين على الأقل لتقليل خطر فقدان الشقوق التي تعتمد على الاتجاه.
• قم بإزالة الزيت والصدأ وبقايا اللحام. اختر طريقة التنظيف المستمر أو المتبقي وفقًا للإجراء.
• قم بإزالة المغناطيسية بعد الاختبار عند الحاجة. استخدم ضوء الأشعة فوق البنفسجية لمراقبة الجسيمات المتألقة، وضوءًا أبيض كافيًا لمراقبة الجسيمات غير المتألقة.

اختبار الاختراق

• قم بإزالة الزيت والصدأ والطلاءات وخبث اللحام حتى لا يتم انسداد فتحات العيوب.
• اضبط وقت الانتظار وفقًا لتعليمات المنتج والإجراءات المكتوبة. يتراوح هذا الوقت عادةً بين 5 و60 دقيقة، وغالبًا ما يُستخدم من 10 إلى 30 دقيقة لفحص اللحام في درجة حرارة الغرفة، ويجب ألا يقل عن الوقت الموصى به من قبل الشركة المصنعة.
• يجب أن تتراوح درجة حرارة قطعة العمل وسطح الاختبار ودرجة الحرارة المحيطة، باستثناء عملية التجفيف، عمومًا بين 10 و50 درجة مئوية. إذا كانت الظروف خارج هذا النطاق، فيُرجى تطبيق الأحكام ذات الصلة من المعيارين GB/T 18851.5 وGB/T 18851.6.
• تجنب الإفراط في التنظيف أو عدم تنظيفه بشكل كافٍ. ضع المُظهِر كطبقة رقيقة ومتساوية، وأزل أي بقايا من المُظهِر والمُظهِر بعد الفحص.

6. المفاهيم الخاطئة الشائعة

اختبار الجسيمات المغناطيسية واختبار الاختراق قابلان للتبادل

لا، ليس الأمر كذلك. يقتصر MT على المواد المغناطيسية الحديدية، بينما PT حساس فقط للعيوب التي تخترق السطح.

يمكن لاختبار الاختراق الكشف عن العيوب القريبة من السطح

لا يمكن ذلك. يتم فحص العيوب القريبة من السطح بشكل عام باستخدام المجهر المغناطيسي، بينما يجب فحص العيوب الداخلية الأعمق باستخدام الموجات فوق الصوتية أو الأشعة السينية.

اختبار الجسيمات المغناطيسية يكون دائمًا أكثر حساسية من اختبار الاختراق.

ليس بالضرورة. قد يكون اختبار الاختراق السطحي حساسًا للغاية للتشققات السطحية، بينما يمكن لاختبار المغناطيسية أيضًا الكشف عن العيوب القريبة من السطح. وتعتمد النتيجة الفعلية على الإجراء وحالة السطح وخصائص العيب.

يُغني اختبار الجسيمات المغناطيسية أو اختبار الاختراق عن الحاجة إلى الفحص الداخلي

لا، لا يمكن أن يحل الفحص المغناطيسي والفحص بالاختراق محل الفحص الداخلي. يجب فحص المسامية الداخلية، وشوائب الخبث، وعدم الانصهار، والتشققات الداخلية باستخدام الموجات فوق الصوتية أو الأشعة السينية.

يجب أن تخضع جميع عمليات لحام الفولاذ المقاوم للصدأ لاختبار الاختراق.

تُعدّ درجة الفولاذ مهمة. فالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي من سلسلتي 304 و316 غير مغناطيسي عمومًا، ويُنصح باستخدامه مع تقنية المعالجة بالضغط (PT). أما الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي من سلسلتي 410 و420، والفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي من سلسلة 430، فهي مغناطيسية ويمكن استخدام تقنية المعالجة بالضغط (MT). كما أن الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج 2205 له استجابة مغناطيسية، ولكن حساسيته أقل عمومًا من حساسية الفولاذ الكربوني. لذا، لا يُنصح باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ مع تقنية المعالجة بالضغط (PT) دون التحقق من درجته.

خاتمة

يمكن تلخيص الفرق بين MT و PT في ثلاث نقاط:

• نطاق الكشف: يكشف اختبار MT عن العيوب السطحية والقريبة من السطح، بينما يكشف اختبار PT عن العيوب التي تخترق السطح فقط.
• المواد القابلة للتطبيق: يقتصر MT على المواد المغناطيسية الحديدية، بينما PT مناسب للمواد غير المسامية.
• مبدأ الاختيار: استخدم MT أولاً للمواد المغناطيسية الحديدية؛ استخدم PT عندما لا يمكن تطبيق MT.

بالنسبة للحامات الفولاذية الشائعة في الرافعات العلويةبالنسبة للرافعات الجسرية والرافعات الجيبية، يُنصح باستخدام الفحص المغناطيسي أولاً للفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك، واستخدام الفحص بالاختراق للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي وهياكل الألومنيوم. ولا تُغني أي من الطريقتين عن الفحص بالموجات فوق الصوتية أو الأشعة السينية للكشف عن عيوب اللحام الداخلية.

سيندي

واتساب: +86 191 3738 6654

بريد إلكتروني: cindywang@hndfcrane.com

أنا سيندي، ولدي 10 سنوات من الخبرة العملية في صناعة الرافعات واكتسبت ثروة من المعرفة المهنية. لقد اخترت الرافعات المرضية لأكثر من 500 عميل. إذا كانت لديك أي احتياجات أو أسئلة حول الرافعات، فلا تتردد في الاتصال بي، وسأستخدم خبرتي وخبرتي العملية لمساعدتك في حل المشكلة!