Contrôle par magnétoscopie ou par ressuage : choisir la méthode appropriée pour l’inspection des soudures de grues

L'inspection des surfaces de soudure est essentielle pour les ponts roulants, les portiques, les grues à flèche et autres structures métalliques. Le contrôle par magnétoscopie (MT) et le contrôle par ressuage (PT) sont deux méthodes couramment utilisées. La MT repose sur un champ magnétique, tandis que le PT utilise la capillarité. La MT est limitée aux matériaux ferromagnétiques, contrairement au PT qui ne requiert aucun matériau magnétique. Un mauvais choix de méthode peut entraîner la non-détection d'un défaut.

1. Que détectent les contrôles par particules magnétiques et les contrôles par ressuage ?

Les deux méthodes permettent d'inspecter les défauts de surface, mais leurs plages de détection et leurs exigences en matière de matériaux diffèrent.

En termes simples, la MT peut détecter des défauts à faible profondeur sous la surface, mais uniquement dans les matériaux ferromagnétiques. La PT, quant à elle, ne détecte que les défauts affleurants, mais elle peut être utilisée sur une plus large gamme de matériaux.

Remarque : La profondeur de détection en subsurface par MT est généralement considérée comme étant d’environ 1 à 2 mm sous la surface. La profondeur réelle dépend de la méthode de magnétisation et de la taille du défaut ; il n’existe pas de définition nationale uniforme. La procédure d’inspection applicable prévaut. Les défauts plus profonds doivent être examinés par UT ou RT.

2. Principes : Fuite de flux magnétique vs. action capillaire

Contrôle par magnétoscopie : Les fuites de flux magnétique attirent les particules

Lorsqu'un matériau ferromagnétique est magnétisé, le flux magnétique le traverse dans une direction particulière. Si une fissure, un pore ou un autre défaut est présent à la surface ou à proximité, le flux est dévié et s'échappe du matériau, créant un champ de fuite. Les particules magnétiques s'accumulent au niveau de ce champ de fuite et révèlent l'emplacement du défaut.

Si un défaut est parallèle au flux magnétique, le champ de fuite peut être trop faible pour permettre une détection claire. C'est pourquoi le contrôle magnétoscopique (MT) utilise généralement deux directions d'aimantation perpendiculaires. Pour les soudures de pont roulant, la méthode de l'étrier est couramment appliquée une fois dans le sens de la soudure et une fois en travers. Un étrier transversal permet également de masquer les défauts d'orientations différentes.

Test de pénétration : le pénétrant pénètre dans le défaut et le développeur l’extrait.

En contrôle par ressuage, un pénétrant est appliqué sur la surface de la pièce et pénètre dans les défauts débouchants par capillarité. L'excédent de pénétrant est ensuite éliminé, puis un révélateur est appliqué. Le pénétrant contenu dans le défaut remonte à la surface, laissant apparaître une indication visible.

Le défaut doit être accessible en surface. Si une fissure est obstruée par de la calamine, des scories de soudure, de la peinture ou d'autres contaminants, le pénétrant ne peut pas y pénétrer et le contrôle par ressuage risque de ne pas la révéler.

3. Choix des matériaux : la première étape de décision

Le contrôle par magnétoscopie est limité aux matériaux ferromagnétiques.

L'acier au carbone et l'acier faiblement allié, tels que Q235, Q355 et Q390, sont ferromagnétiques et peuvent être contrôlés par magnétoscopie (MT). L'acier inoxydable austénitique, y compris les séries 304 et 316, ainsi que l'aluminium, le cuivre et le titane, sont non ferromagnétiques et ne peuvent pas être contrôlés par MT.

Le contrôle par ressuage convient aux matériaux non poreux

Le contrôle par ressuage ne nécessite pas de matériaux magnétiques, mais la surface doit être non poreuse. L'acier inoxydable, l'aluminium, le cuivre, la céramique, les plastiques, l'acier au carbone et l'acier faiblement allié peuvent tous être contrôlés par ressuage. Les matériaux poreux tels que la fonte et les pièces issues de la métallurgie des poudres sont généralement inadaptés, car le ressuage peut pénétrer dans les pores et générer des indications erronées.

Principe de sélection des soudures structurales

Conformément à la clause 8.2.6 de la norme GB 50661-2011, les matériaux ferromagnétiques doivent faire l'objet d'un contrôle par magnétoscopie (MT) pour détecter les défauts de surface. Lorsque le contrôle par magnétoscopie est impossible, il convient d'utiliser un contrôle par ressuage (PT). Pour les structures courantes de ponts roulants et de ponts roulants métallurgiques, le contrôle par magnétoscopie est généralement privilégié pour les soudures en acier au carbone et en acier faiblement allié, tandis que le contrôle par ressuage est utilisé pour les soudures en acier inoxydable austénitique et les structures en aluminium.

4. Avantages et limites

5. Points pratiques pour l'inspection des soudures de grues

Contrôle par particules magnétiques

• Utilisez au moins deux directions d'aimantation mutuellement perpendiculaires pour réduire le risque de manquer des fissures dépendantes de l'orientation.
• Éliminer l'huile, la rouille et les projections de soudure. Choisir la méthode continue ou résiduelle selon la procédure.
• Démagnétiser après les tests si nécessaire. Utiliser une lumière ultraviolette pour observer les particules fluorescentes et une lumière blanche adaptée pour les particules non fluorescentes.

Contrôle par ressuage

• Éliminer l'huile, la rouille, les revêtements et les scories de soudure afin que les ouvertures présentant des défauts ne soient pas obstruées.
• Réglez le temps de maintien conformément aux instructions du produit et à la procédure écrite. Il est généralement de 5 à 60 minutes, 10 à 30 minutes étant souvent utilisées pour l'inspection des soudures à température ambiante, et il ne doit pas être inférieur au temps recommandé par le fabricant.
• La température de la pièce, de la surface d'essai et la température ambiante, à l'exception de l'opération de séchage, doivent généralement être comprises entre 10 et 50 °C. Si les conditions sont hors de cette plage, appliquer les dispositions pertinentes des normes GB/T 18851.5 et GB/T 18851.6.
• Évitez le sur-nettoyage et le sous-nettoyage. Appliquez le révélateur en une couche fine et uniforme, puis éliminez les résidus de pénétrant et de révélateur après inspection.

6. Malentendus courants

Les contrôles par particules magnétiques et les contrôles par ressuage sont interchangeables.

Non. La MT se limite aux matériaux ferromagnétiques, tandis que la PT n'est sensible qu'aux défauts débouchants en surface.

Le contrôle par ressuage permet de détecter les défauts proches de la surface.

Ce n'est pas possible. Les défauts proches de la surface sont généralement examinés par MT, tandis que les défauts internes plus profonds doivent être examinés par UT ou RT.

Le contrôle par particules magnétiques est toujours plus sensible que le contrôle par ressuage.

Pas nécessairement. Le contrôle par ressuage (PT) peut être très sensible aux fissures débouchantes, tandis que le contrôle par microscopie (MT) peut également révéler des défauts proches de la surface. Le résultat final dépend de la procédure, de l'état de surface et des caractéristiques du défaut.

Le contrôle par particules magnétiques ou le contrôle par ressuage élimine le besoin d'inspection interne

Non. Les contrôles MT et PT ne peuvent remplacer l'inspection interne. La porosité interne, les inclusions de laitier, le manque de fusion et les fissures internes doivent être examinés par ultrasons (UT) ou radiographie (RT).

Chaque soudure en acier inoxydable doit être soumise à un contrôle par ressuage.

La nuance est importante. Les aciers inoxydables austénitiques des séries 304 et 316 sont généralement non ferromagnétiques et nécessitent un contrôle par transfert de phase (PT). Les aciers inoxydables martensitiques des séries 410 et 420, ainsi que les aciers inoxydables ferritiques de la série 430, sont ferromagnétiques et peuvent être contrôlés par traitement magnétique (MT). L'acier inoxydable duplex 2205 présente également une certaine réactivité magnétique, mais sa sensibilité est généralement inférieure à celle de l'acier au carbone. Il est impératif de vérifier la nuance d'un acier inoxydable avant de l'attribuer à un contrôle par transfert de phase.

Conclusion

La différence entre MT et PT peut se résumer en trois points :

• Plage de détection : la MT détecte les défauts de surface et de subsurface, tandis que la PT ne détecte que les défauts débouchant en surface.
• Matériaux applicables : MT est limité aux matériaux ferromagnétiques, tandis que PT convient aux matériaux non poreux.
• Principe de sélection : utiliser d’abord la MT pour les matériaux ferromagnétiques ; utiliser la PT lorsque la MT ne peut pas être appliquée.

Pour les soudures d'acier courantes dans ponts roulantsPour les portiques et les grues à flèche, privilégiez le contrôle magnétoscopique (MT) pour l'acier au carbone et l'acier faiblement allié, et le contrôle par ressuage (PT) pour les structures en acier inoxydable austénitique et en aluminium. Aucune de ces méthodes ne remplace les ultrasons (UT) ou les radiographies (RT) pour la détection des défauts internes de soudure.

Cindy

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