Magnetisk partikelprøvning VS penetrantprøvning: Valg af den rigtige metode til inspektion af kransvejsninger

Inspektion af svejseoverflader er afgørende for traverskraner, portalkraner, svingkraner og andre stålkonstruktioner. Magnetisk partikelprøvning (MT) og penetrantprøvning (PT) er to almindeligt anvendte metoder. MT er afhængig af et magnetfelt, mens PT er afhængig af kapillærvirkning. MT er begrænset til ferromagnetiske materialer, hvorimod PT ikke har noget krav til magnetisk materiale. Valg af den forkerte metode kan føre til, at en defekt ikke opdages.

1. Hvad detekterer magnetisk partikeltestning og penetranttestning?

Begge metoder inspicerer overfladerelaterede defekter, men deres detektionsområder og materialekrav er forskellige.

Enkelt sagt kan MT detektere defekter kort under overfladen, men kun i ferromagnetiske materialer. PT detekterer kun defekter forbundet med overfladen, men det kan bruges på en bredere vifte af materialer.

Bemærk: Den overfladenære detektionsdybde for MT forstås almindeligvis som cirka 1-2 mm under overfladen. Den faktiske dybde afhænger af magnetiseringsmetoden og defektens størrelse, og der findes ingen enkelt ensartet national definition. Den gældende inspektionsprocedure bør være gældende. Dybere defekter bør undersøges ved hjælp af UT eller RT.

2. Principper: Magnetisk fluxlækage vs. kapillærvirkning

Test af magnetiske partikler: Magnetisk fluxlækage tiltrækker partikler

Når et ferromagnetisk materiale magnetiseres, bevæger magnetisk flux sig gennem det i en bestemt retning. Hvis der findes en revne, pore eller anden defekt på eller nær overfladen, bøjer fluxen og undslipper fra materialet, hvilket skaber et lækagefelt. Magnetiske partikler samles ved lækagefeltet og afslører defektens placering.

Hvis en defekt er parallel med den magnetiske flux, kan lækagefeltet være for svagt til at give en klar indikation. MT bruger derfor normalt to indbyrdes vinkelrette magnetiseringsretninger. For kransvejsninger anvendes ågmetoden almindeligvis én gang langs svejsningen og én gang på tværs af den. Et krydsåg kan også hjælpe med at dække defekter i forskellige retninger.

Penetranttestning: Penetrant trænger ind i defekten, og udvikleren trækker den ud

I fysioterapi påføres penetrant på emnets overflade og trænger ind i overfladebrydende defekter via kapillærvirkning. Overskydende penetrant fjernes derefter, og fremkalder påføres. Penetranten inde i defekten trækkes tilbage til overfladen, hvilket giver en synlig indikation.

Defekten skal være åben til overfladen. Hvis en revne er blokeret af oxidationsglødeskaller, svejseslagge, maling eller anden forurening, kan penetrationsmiddel ikke trænge ind, og PT kan muligvis ikke afsløre den.

3. Materialevalg: Det første beslutningspunkt

Magnetisk partikeltestning er begrænset til ferromagnetiske materialer

Kulstofstål og lavlegeret stål, såsom Q235, Q355 og Q390, er ferromagnetiske og kan inspiceres med MT. Austenitisk rustfrit stål, herunder 304- og 316-serien, samt aluminium, kobber og titanium, er ikke-ferromagnetisk og kan ikke inspiceres med MT.

Penetrantprøvning er egnet til ikke-porøse materialer

PT kræver ikke magnetiske materialer, men overfladen skal være ikke-porøs. Rustfrit stål, aluminium, kobber, keramik, plast, kulstofstål og lavlegeret stål kan alle inspiceres med PT. Porøse materialer som støbejern og pulvermetallurgiske dele er generelt uegnede, fordi penetrerende stoffer kan trænge ind i porerne og skabe falske indikationer.

Udvælgelsesprincip for strukturelle svejsninger

I henhold til klausul 8.2.6 i GB 50661-2011 bør ferromagnetiske materialer anvende magnetisk partikelprøvning for overfladeufuldkommenheder. Når MT ikke kan anvendes, bør penetrantprøvning anvendes. Til almindelige traverskraner og metallurgiske krankonstruktioner er MT normalt førstevalg til svejsninger af kulstofstål og lavlegeret stål, mens PT anvendes til svejsninger af austenitisk rustfrit stål og aluminiumkonstruktioner.

4. Fordele og begrænsninger

5. Praktiske punkter for inspektion af kransvejsninger

Magnetisk partikeltestning

• Brug mindst to indbyrdes vinkelrette magnetiseringsretninger for at reducere risikoen for manglende orienteringsafhængige revner.
• Fjern olie, rust og svejserester. Vælg den kontinuerlige eller resterende metode i henhold til proceduren.
• Afmagnetiser efter testning, når det er nødvendigt. Brug ultraviolet lys til at observere fluorescerende partikler og tilstrækkeligt hvidt lys til ikke-fluorescerende partikler.

Penetreringstestning

• Fjern olie, rust, belægninger og svejseslagge, så defekte åbninger ikke blokeres.
• Indstil opholdstiden i henhold til produktinstruktionerne og den skriftlige procedure. Den er typisk 5-60 minutter, hvor 10-30 minutter ofte bruges til svejseinspektion ved stuetemperatur, og den må ikke være kortere end producentens anbefalede tid.
• Emne-, testoverflade- og omgivelsestemperaturen, bortset fra tørreoperationen, bør generelt være 10-50 °C. Hvis forholdene falder uden for dette område, skal de relevante bestemmelser i GB/T 18851.5 og GB/T 18851.6 anvendes.
• Undgå overrengøring eller underrengøring. Påfør fremkalderen i et tyndt, jævnt lag, og fjern rester af penetrant og fremkalder efter inspektion.

6. Almindelige misforståelser

Magnetisk partikeltestning og penetranttestning er udskiftelige

Det er de ikke. MT er begrænset til ferromagnetiske materialer, mens PT kun er følsom over for overfladebrydende defekter.

Penetranttestning kan detektere overfladenære defekter

Det kan det ikke. Overfladenære defekter undersøges generelt med MT, mens dybere indre defekter bør undersøges med UT eller RT.

Magnetisk partikeltestning er altid mere følsom end penetranttestning

Ikke nødvendigvis. Fysisk kirurgi kan være meget følsom over for revner i overfladen, mens maskinteknik også kan afsløre defekter nær overfladen. Det faktiske resultat afhænger af proceduren, overfladens tilstand og defektens egenskaber.

Magnetisk partikeltestning eller penetranttestning eliminerer behovet for intern inspektion

Det gør det ikke. MT og PT kan ikke erstatte intern inspektion. Intern porøsitet, slaggeindeslutninger, manglende sammensmeltning og interne revner bør undersøges ved hjælp af UT eller RT.

Enhver svejsning i rustfrit stål skal udføres med penetrantprøvning.

Kvaliteten er vigtig. Austenitisk rustfrit stål i 304- og 316-serien er generelt ikke-ferromagnetisk og bør anvendes til PT. Martensitisk rustfrit stål i 410- og 420-serien og ferritisk rustfrit stål i 430-serien er ferromagnetiske og kan anvendes til MT. Duplex rustfrit stål i 2205 har også en vis magnetisk respons, men dets følsomhed er generelt lavere end kulstofståls. Rustfrit stål bør ikke tildeles PT uden at kontrollere kvaliteten.

Konklusion

Forskellen mellem MT og PT kan opsummeres i tre punkter:

• Detektionsområde: MT detekterer overflade- og overfladenære defekter, mens PT kun detekterer overfladebrydende defekter.
• Anvendelige materialer: MT er begrænset til ferromagnetiske materialer, mens PT er egnet til ikke-porøse materialer.
• Udvælgelsesprincip: Brug først MT til ferromagnetiske materialer; brug PT, når MT ikke kan anvendes.

Til almindelige stålsvejsninger i traverskraner, portalkraner og svingkraner, overvej MT først for kulstofstål og lavlegeret stål, og brug PT til austenitisk rustfrit stål og aluminiumskonstruktioner. Ingen af metoderne erstatter UT eller RT for interne svejsefejl.

Cindy

WhatsApp: +86 191 3738 6654

E-mail: cindywang@hndfcrane.com

Jeg er Cindy, med 10 års erhvervserfaring i kranindustrien og oparbejdet et væld af faglig viden. Jeg har valgt de tilfredsstillende kraner til 500+ kunder. Hvis du har behov eller spørgsmål til kraner, er du velkommen til at kontakte mig, jeg vil bruge min ekspertise og praktiske erfaring til at hjælpe dig med at løse problemet!