Ensaio por Partículas Magnéticas versus Ensaio por Líquido Penetrante: Como Escolher o Método Certo para Inspeção de Soldas em Guindastes

A inspeção da superfície de solda é essencial para pontes rolantes, pórticos rolantes, guindastes de braço e outras estruturas de aço. Os ensaios por partículas magnéticas (MT) e por líquidos penetrantes (PT) são dois métodos comumente utilizados. O MT utiliza um campo magnético, enquanto o PT utiliza a ação capilar. O MT é limitado a materiais ferromagnéticos, enquanto o PT não tem essa restrição quanto ao material. A escolha do método errado pode levar à não detecção de um defeito.

1. O que os testes de partículas magnéticas e de líquidos penetrantes detectam?

Ambos os métodos inspecionam defeitos relacionados à superfície, mas seus alcances de detecção e requisitos de material são diferentes.

Em termos simples, a MT pode detectar defeitos a uma curta distância abaixo da superfície, mas apenas em materiais ferromagnéticos. A PT detecta apenas defeitos próximos à superfície, mas pode ser usada em uma gama mais ampla de materiais.

Nota: A profundidade de detecção próxima à superfície por MT é geralmente entendida como aproximadamente 1–2 mm abaixo da superfície. A profundidade real depende do método de magnetização e do tamanho do defeito, e não existe uma definição nacional uniforme. O procedimento de inspeção aplicável deve prevalecer. Defeitos mais profundos devem ser examinados por UT ou RT.

2. Princípios: Vazamento de Fluxo Magnético vs. Ação Capilar

Teste por Partículas Magnéticas: O vazamento de fluxo magnético atrai partículas.

Quando um material ferromagnético é magnetizado, o fluxo magnético o atravessa em uma direção específica. Se houver uma fissura, poro ou outro defeito na superfície ou próximo a ela, o fluxo se curva e escapa do material, criando um campo de fuga. Partículas magnéticas se acumulam nesse campo de fuga e revelam a localização do defeito.

Se um defeito for paralelo ao fluxo magnético, o campo de fuga pode ser muito fraco para produzir uma indicação clara. Portanto, o ensaio por magnetometria (MT) normalmente utiliza duas direções de magnetização mutuamente perpendiculares. Para soldas em guindastes, o método de jugo é comumente aplicado uma vez ao longo da solda e outra transversalmente. Um jugo transversal também pode ajudar a encobrir defeitos em diferentes orientações.

Teste de Penetração: O penetrador entra no defeito e o desenvolvedor o desenha.

No processo de ensaio por líquido penetrante (LP), o líquido penetrante é aplicado na superfície da peça e entra em defeitos superficiais por ação capilar. O excesso de líquido penetrante é então removido e o revelador é aplicado. O líquido penetrante dentro do defeito é atraído de volta à superfície, produzindo uma indicação visível.

O defeito deve estar aberto na superfície. Se uma trinca estiver bloqueada por óxido, escória de solda, tinta ou outra contaminação, o líquido penetrante não conseguirá penetrar e o ensaio por líquido penetrante poderá não detectá-la.

3. Seleção de Materiais: O Primeiro Ponto de Decisão

O ensaio por partículas magnéticas é limitado a materiais ferromagnéticos.

O aço carbono e o aço de baixa liga, como o Q235, Q355 e Q390, são ferromagnéticos e podem ser inspecionados por ensaio magneto-óptico (MT). O aço inoxidável austenítico, incluindo as séries 304 e 316, assim como o alumínio, o cobre e o titânio, não são ferromagnéticos e não podem ser inspecionados por MT.

O ensaio por líquido penetrante é adequado para materiais não porosos.

O ensaio por líquido penetrante (LP) não exige materiais magnéticos, mas a superfície deve ser não porosa. Aço inoxidável, alumínio, cobre, cerâmica, plásticos, aço carbono e aço de baixa liga podem ser inspecionados por LP. Materiais porosos, como ferro fundido e peças produzidas por metalurgia do pó, geralmente não são adequados, pois o líquido penetrante pode entrar nos poros e gerar indicações falsas.

Princípio de seleção para soldas estruturais

De acordo com a cláusula 8.2.6 da norma GB 50661-2011, materiais ferromagnéticos devem ser submetidos a ensaios por partículas magnéticas para detecção de imperfeições superficiais. Quando o ensaio por partículas magnéticas não for viável, deve-se utilizar o ensaio por líquido penetrante. Para estruturas comuns de pontes rolantes e guindastes metalúrgicos, o ensaio por partículas magnéticas é normalmente a primeira opção para soldas de aço carbono e aço de baixa liga, enquanto o ensaio por líquido penetrante é utilizado para soldas de aço inoxidável austenítico e estruturas de alumínio.

4. Vantagens e Limitações

5. Pontos Práticos para Inspeção de Soldas em Guindastes

Teste de Partículas Magnéticas

• Utilize pelo menos duas direções de magnetização mutuamente perpendiculares para reduzir o risco de não detectar fissuras dependentes da orientação.
• Remova óleo, ferrugem e respingos de solda. Selecione o método contínuo ou residual de acordo com o procedimento.
• Desmagnetize após o teste, quando necessário. Utilize luz ultravioleta para observar partículas fluorescentes e luz branca adequada para partículas não fluorescentes.

Teste de Penetração

• Remova óleo, ferrugem, revestimentos e escória de solda para que as aberturas com defeito não sejam bloqueadas.
• Defina o tempo de permanência de acordo com as instruções do produto e o procedimento escrito. Geralmente, varia de 5 a 60 minutos, sendo que 10 a 30 minutos são frequentemente utilizados para inspeção de soldas à temperatura ambiente, e não deve ser inferior ao tempo recomendado pelo fabricante.
• A temperatura da peça, da superfície de teste e do ambiente, exceto durante a operação de secagem, deve estar geralmente entre 10 e 50 °C. Caso as condições estejam fora dessa faixa, aplique as disposições pertinentes das normas GB/T 18851.5 e GB/T 18851.6.
• Evite a limpeza excessiva ou insuficiente. Aplique o revelador em uma camada fina e uniforme e remova os resíduos de penetrante e revelador após a inspeção.

6. Mal-entendidos comuns

Os ensaios por partículas magnéticas e por líquidos penetrantes são intercambiáveis.

Não são. A MT é limitada a materiais ferromagnéticos, enquanto a PT é sensível apenas a defeitos que afetam a superfície.

O ensaio por líquido penetrante pode detectar defeitos próximos à superfície.

Não é possível. Defeitos próximos à superfície geralmente são examinados com MT, enquanto defeitos internos mais profundos devem ser examinados com UT ou RT.

O ensaio por partículas magnéticas é sempre mais sensível do que o ensaio por líquido penetrante.

Não necessariamente. O ensaio por partículas (PT) pode ser altamente sensível a fissuras superficiais, enquanto o ensaio por microscopia (MT) também pode revelar defeitos próximos à superfície. O resultado final depende do procedimento, da condição da superfície e das características do defeito.

Os ensaios por partículas magnéticas ou por líquidos penetrantes eliminam a necessidade de inspeção interna.

Não. Os ensaios MT e PT não substituem a inspeção interna. A porosidade interna, as inclusões de escória, a falta de fusão e as fissuras internas devem ser examinadas por meio de UT ou RT.

Toda solda de aço inoxidável deve ser submetida a ensaio por líquido penetrante.

A classe do aço inoxidável é importante. Os aços inoxidáveis austeníticos das séries 304 e 316 são geralmente não ferromagnéticos e devem ser submetidos a ensaio de penetração (PT). Os aços inoxidáveis martensíticos das séries 410 e 420 e os aços inoxidáveis ferríticos da série 430 são ferromagnéticos e podem ser submetidos a ensaio de magnetização (MT). O aço inoxidável duplex 2205 também apresenta alguma resposta magnética, mas sua sensibilidade é geralmente menor que a do aço carbono. Não se deve submeter um aço inoxidável a ensaio de penetração sem verificar a sua classe.

Conclusão

A diferença entre MT e PT pode ser resumida em três pontos:

• Faixa de detecção: o MT detecta defeitos superficiais e próximos à superfície, enquanto o PT detecta apenas defeitos que atingem a superfície.
• Materiais aplicáveis: A MT é limitada a materiais ferromagnéticos, enquanto a PT é adequada para materiais não porosos.
• Princípio de seleção: Utilize MT primeiro para materiais ferromagnéticos; utilize PT quando MT não puder ser aplicado.

Para soldas comuns de aço em GuindastesEm guindastes de pórtico e guindastes de braço, considere o ensaio por partículas magnéticas (MT) como primeira opção para aço carbono e aço de baixa liga, e utilize o ensaio por partículas magnéticas (PT) para aço inoxidável austenítico e estruturas de alumínio. Nenhum dos dois métodos substitui o ultrassom (UT) ou a radiografia (RT) para detecção de defeitos internos de solda.

Cindy

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Eu sou Cindy, com 10 anos de experiência de trabalho na indústria de guindastes e acumulei uma riqueza de conhecimento profissional. Eu escolhi os guindastes satisfatórios para mais de 500 clientes. Se você tiver alguma necessidade ou dúvida sobre guindastes, sinta-se à vontade para entrar em contato comigo, usarei minha expertise e experiência prática para ajudá-lo a resolver o problema!