Controllo con particelle magnetiche vs. controllo con liquidi penetranti: scegliere il metodo giusto per l'ispezione delle saldature delle gru

L'ispezione delle superfici di saldatura è essenziale per gru a ponte, gru a cavalletto, gru a braccio e altre strutture in acciaio. Il controllo con particelle magnetiche (MT) e il controllo con liquidi penetranti (PT) sono due metodi comunemente utilizzati. Il controllo con particelle magnetiche si basa su un campo magnetico, mentre il controllo con liquidi penetranti si basa sull'azione capillare. Il controllo con particelle magnetiche è limitato ai materiali ferromagnetici, mentre il controllo con liquidi penetranti non ha requisiti specifici in termini di materiali magnetici. La scelta del metodo errato può comportare la mancata individuazione di un difetto.

1. Cosa rilevano i controlli con particelle magnetiche e i controlli con liquidi penetranti?

Entrambi i metodi esaminano i difetti superficiali, ma i loro intervalli di rilevamento e i requisiti dei materiali sono diversi.

In parole semplici, la tecnica MT è in grado di rilevare difetti a breve distanza dalla superficie, ma solo nei materiali ferromagnetici. La tecnica PT, invece, rileva solo i difetti superficiali, ma può essere utilizzata su una gamma più ampia di materiali.

Nota: la profondità di rilevamento superficiale del MT è generalmente considerata pari a circa 1-2 mm al di sotto della superficie. La profondità effettiva dipende dal metodo di magnetizzazione e dalle dimensioni del difetto, e non esiste una definizione nazionale univoca e uniforme. La procedura di ispezione applicabile deve essere determinante. I difetti più profondi devono essere esaminati mediante UT o RT.

2. Principi: Dispersione del flusso magnetico vs. Azione capillare

Test con particelle magnetiche: la dispersione del flusso magnetico attrae le particelle

Quando un materiale ferromagnetico viene magnetizzato, il flusso magnetico lo attraversa in una direzione specifica. Se sulla superficie o in prossimità di essa è presente una crepa, un poro o un altro difetto, il flusso si incurva e fuoriesce dal materiale, creando un campo di dispersione. Le particelle magnetiche si accumulano in corrispondenza del campo di dispersione, rivelando la posizione del difetto.

Se un difetto è parallelo al flusso magnetico, il campo di dispersione potrebbe essere troppo debole per produrre un'indicazione chiara. Il metodo MT utilizza quindi normalmente due direzioni di magnetizzazione reciprocamente perpendicolari. Per le saldature delle gru, il metodo a giogo viene comunemente applicato una volta lungo la saldatura e una volta trasversalmente ad essa. Un giogo incrociato può anche aiutare a coprire difetti con orientamenti diversi.

Test di penetrazione: il penetration test entra nel difetto e lo sviluppatore lo estrae.

Nel processo PT, il penetrante viene applicato sulla superficie del pezzo e penetra nei difetti superficiali per capillarità. Il penetrante in eccesso viene quindi rimosso e viene applicato il rivelatore. Il penetrante all'interno del difetto viene richiamato in superficie, producendo un'indicazione visibile.

Il difetto deve essere visibile in superficie. Se una fessura è ostruita da scaglie di ossido, scorie di saldatura, vernice o altri contaminanti, il liquido penetrante non può entrare e il controllo con liquidi penetranti potrebbe non rilevarla.

3. Scelta del materiale: il primo punto decisionale

La prova con particelle magnetiche è limitata ai materiali ferromagnetici

L'acciaio al carbonio e l'acciaio basso legato, come Q235, Q355 e Q390, sono ferromagnetici e possono essere ispezionati con magnetotellurico (MT). L'acciaio inossidabile austenitico, comprese le serie 304 e 316, così come l'alluminio, il rame e il titanio, non sono ferromagnetici e non possono essere ispezionati con MT.

Il test con liquidi penetranti è adatto per materiali non porosi

Il controllo con liquidi penetranti (PT) non richiede materiali magnetici, ma la superficie deve essere non porosa. Acciaio inossidabile, alluminio, rame, ceramica, plastica, acciaio al carbonio e acciaio basso legato possono essere tutti ispezionati con il PT. I materiali porosi come la ghisa e i componenti in metallurgia delle polveri sono generalmente inadatti perché il liquido penetrante può entrare nei pori e creare falsi segnali.

Principio di selezione per le saldature strutturali

Secondo la clausola 8.2.6 della norma GB 50661-2011, per i materiali ferromagnetici è necessario utilizzare il controllo con particelle magnetiche per la rilevazione di imperfezioni superficiali. Qualora il controllo magnetotermico (MT) non sia applicabile, si deve ricorrere al controllo con liquidi penetranti. Per le strutture comuni di gru a ponte e gru metallurgiche, il controllo magnetotermico è generalmente la prima scelta per le saldature di acciaio al carbonio e acciaio basso legato, mentre il controllo con liquidi penetranti (PT) viene utilizzato per le saldature di acciaio inossidabile austenitico e per le strutture in alluminio.

4. Vantaggi e limiti

5. Punti pratici per l'ispezione delle saldature delle gru

Test con particelle magnetiche

• Utilizzare almeno due direzioni di magnetizzazione reciprocamente perpendicolari per ridurre il rischio di non individuare crepe dipendenti dall'orientamento.
• Rimuovere olio, ruggine e residui di saldatura. Selezionare il metodo continuo o residuo in base alla procedura.
• Smagnetizzare dopo il test, se necessario. Utilizzare luce ultravioletta per osservare le particelle fluorescenti e luce bianca adeguata per le particelle non fluorescenti.

Test di penetrazione

• Rimuovere olio, ruggine, rivestimenti e scorie di saldatura in modo che le aperture difettose non siano ostruite.
• Impostare il tempo di permanenza secondo le istruzioni del prodotto e la procedura scritta. Generalmente è compreso tra 5 e 60 minuti, con valori tra 10 e 30 minuti spesso utilizzati per l'ispezione delle saldature a temperatura ambiente, e non deve essere inferiore al tempo raccomandato dal produttore.
• La temperatura del pezzo, della superficie di prova e dell'ambiente, ad eccezione della fase di asciugatura, dovrebbe generalmente essere compresa tra 10 e 50 °C. Qualora le condizioni si trovino al di fuori di questo intervallo, si applichino le disposizioni pertinenti delle norme GB/T 18851.5 e GB/T 18851.6.
• Evitare una pulizia eccessiva o insufficiente. Applicare il rivelatore in uno strato sottile e uniforme e rimuovere i residui di penetrante e rivelatore dopo l'ispezione.

6. Fraintendimenti comuni

Il controllo con particelle magnetiche e il controllo con liquidi penetranti sono intercambiabili

Non lo sono. La tecnica MT è limitata ai materiali ferromagnetici, mentre la tecnica PT è sensibile solo ai difetti superficiali.

Il controllo con liquidi penetranti può rilevare difetti superficiali.

Non è possibile. I difetti superficiali vengono generalmente esaminati con MT, mentre i difetti interni più profondi devono essere esaminati con UT o RT.

Il controllo con particelle magnetiche è sempre più sensibile del controllo con liquidi penetranti

Non necessariamente. La PT può essere molto sensibile alle crepe superficiali, mentre la MT può rivelare anche difetti prossimi alla superficie. Il risultato effettivo dipende dalla procedura, dalle condizioni della superficie e dalle caratteristiche del difetto.

Il controllo con particelle magnetiche o con liquidi penetranti elimina la necessità di ispezioni interne

No. I controlli tecnici (MT) e quelli fisici (PT) non possono sostituire l'ispezione interna. Porosità interna, inclusioni di scorie, mancanza di fusione e crepe interne devono essere esaminate mediante ultrasuoni (UT) o radiografia (RT).

Ogni saldatura in acciaio inossidabile deve essere sottoposta a test con liquidi penetranti

La qualità è importante. Gli acciai inossidabili austenitici delle serie 304 e 316 sono generalmente non ferromagnetici e dovrebbero essere sottoposti a trattamento termico (PT). Gli acciai inossidabili martensitici delle serie 410 e 420 e gli acciai inossidabili ferritici della serie 430 sono ferromagnetici e possono essere sottoposti a trattamento termico (MT). Anche l'acciaio inossidabile duplex 2205 presenta una certa risposta magnetica, ma la sua sensibilità è generalmente inferiore a quella dell'acciaio al carbonio. Non si dovrebbe assegnare un acciaio inossidabile al trattamento termico (PT) senza averne verificato la qualità.

Conclusione

La differenza tra MT e PT può essere riassunta in tre punti:

• Campo di rilevamento: MT rileva difetti superficiali e prossimi alla superficie, mentre PT rileva solo difetti che interessano la superficie.
• Materiali applicabili: MT è limitato ai materiali ferromagnetici, mentre PT è adatto ai materiali non porosi.
• Principio di selezione: utilizzare prima MT per i materiali ferromagnetici; utilizzare PT quando MT non è applicabile.

Per le comuni saldature dell'acciaio in gru a pontePer le gru a portale e le gru a braccio, si consiglia di utilizzare prima il metodo MT per l'acciaio al carbonio e l'acciaio basso legato, e il metodo PT per le strutture in acciaio inossidabile austenitico e alluminio. Nessuno dei due metodi sostituisce i controlli a ultrasuoni (UT) o radiografici (RT) per i difetti di saldatura interni.

Cindy

WhatsApp: +86 191 3738 6654

E-mail: cindywang@hndfcrane.com

Sono Cindy, con 10 anni di esperienza lavorativa nel settore delle gru e un bagaglio di conoscenze professionali accumulato. Ho scelto le gru soddisfacenti per oltre 500 clienti. Se hai esigenze o domande sulle gru, non esitare a contattarmi, userò la mia competenza ed esperienza pratica per aiutarti a risolvere il problema!