Magnetisk partikelprovning VS penetrantprovning: Att välja rätt metod för kransvetsinspektion

Inspektion av svetsytorna är avgörande för traverskranar, portalkranar, svängkranar och andra stålkonstruktioner. Magnetisk partikelprovning (MT) och penetrantprovning (PT) är två vanligt förekommande metoder. MT förlitar sig på ett magnetfält, medan PT förlitar sig på kapillärverkan. MT är begränsat till ferromagnetiska material, medan PT inte har några krav på magnetiskt material. Att välja fel metod kan lämna en defekt oupptäckt.

1. Vad detekterar magnetisk partikeltestning och penetranttestning?

Båda metoderna inspekterar ytrelaterade defekter, men deras detektionsområden och materialkrav skiljer sig åt.

Enkelt uttryckt kan maskinteknik detektera defekter på kort avstånd under ytan, men bara i ferromagnetiska material. Fysisk teknik detekterar bara defekter som är kopplade till ytan, men den kan användas på ett bredare spektrum av material.

Obs: Detektionsdjupet nära ytan för MT anses vanligtvis vara ungefär 1–2 mm under ytan. Det faktiska djupet beror på magnetiseringsmetoden och defektstorleken, och det finns ingen enhetlig nationell definition. Tillämplig inspektionsprocedur bör gälla. Djupare defekter bör undersökas med hjälp av UT eller RT.

2. Principer: Magnetiskt flödesläckage kontra kapillärverkan

Testning av magnetiska partiklar: Magnetiskt flödesläckage attraherar partiklar

När ett ferromagnetiskt material magnetiseras, färdas magnetiskt flöde genom det i en viss riktning. Om en spricka, por eller annan defekt finns vid eller nära ytan, böjs flödet och släpps ut från materialet, vilket skapar ett läckagefält. Magnetiska partiklar samlas vid läckagefältet och avslöjar defektens plats.

Om en defekt är parallell med det magnetiska flödet kan läckfältet vara för svagt för att ge en tydlig indikation. MT använder därför normalt två ömsesidigt vinkelräta magnetiseringsriktningar. För kransvetsar tillämpas okmetoden vanligtvis en gång längs svetsen och en gång tvärs över den. Ett korsok kan också hjälpa till att täcka defekter i olika orienteringar.

Penetranttestning: Penetrant går in i defekten och utvecklaren drar ut den

I fysikalisk process appliceras penetrant på arbetsstyckets yta och tränger in i ytbrytande defekter genom kapillärverkan. Överskott av penetrant avlägsnas sedan och framkallare appliceras. Penetranten inuti defekten dras tillbaka till ytan, vilket ger en synlig indikation.

Defekten måste vara öppen mot ytan. Om en spricka blockeras av oxidationsglödskal, svetsslagg, färg eller annan förorening, kan penetrationsvätska inte tränga in och det kan hända att den inte avslöjas av PT.

3. Materialval: Den första beslutspunkten

Testning av magnetiska partiklar är begränsad till ferromagnetiska material

Kolstål och låglegerat stål, såsom Q235, Q355 och Q390, är ferromagnetiska och kan inspekteras med MT. Austenitiskt rostfritt stål, inklusive 304- och 316-serien, samt aluminium, koppar och titan, är icke-ferromagnetiskt och kan inte inspekteras med MT.

Penetreringstestning är lämplig för icke-porösa material

PT kräver inte magnetiska material, men ytan måste vara icke-porös. Rostfritt stål, aluminium, koppar, keramik, plast, kolstål och låglegerat stål kan alla inspekteras med PT. Porösa material som gjutjärn och pulvermetallurgiska delar är i allmänhet olämpliga eftersom penetrerande material kan tränga in i porerna och skapa falska indikationer.

Urvalsprincip för strukturella svetsar

Enligt klausul 8.2.6 i GB 50661-2011 bör ferromagnetiska material använda magnetisk partikeltestning för att upptäcka ytfel. När MT inte kan användas bör penetranttestning användas. För vanliga traverskranar och metallurgiska krankonstruktioner är MT normalt förstahandsvalet för svetsfogar av kolstål och låglegerat stål, medan PT används för svetsfogar av austenitiskt rostfritt stål och aluminiumkonstruktioner.

4. Fördelar och begränsningar

5. Praktiska punkter för inspektion av kransvetsar

Magnetisk partikeltestning

• Använd minst två ömsesidigt vinkelräta magnetiseringsriktningar för att minska risken för missade orienteringsberoende sprickor.
• Avlägsna olja, rost och svetsstänk. Välj kontinuerlig eller kvarvarande metod beroende på procedur.
• Avmagnetisera efter testning vid behov. Använd ultraviolett ljus för att observera fluorescerande partiklar och tillräckligt med vitt ljus för icke-fluorescerande partiklar.

Penetrerande testning

• Avlägsna olja, rost, beläggningar och svetsslagg så att defekta öppningar inte blockeras.
• Ställ in uppehållstiden enligt produktinstruktionerna och den skriftliga proceduren. Den är vanligtvis 5–60 minuter, varav 10–30 minuter ofta används för svetsinspektion i rumstemperatur, och den får inte vara kortare än tillverkarens rekommenderade tid.
• Arbetsstyckets, testytans och omgivningstemperaturen, med undantag för torkningsprocessen, bör generellt vara 10–50 °C. Om förhållandena faller utanför detta intervall, tillämpa de relevanta bestämmelserna i GB/T 18851.5 och GB/T 18851.6.
• Undvik överrengöring eller underrengöring. Applicera framkallaren som ett tunt, jämnt lager och avlägsna rester av penetrant och framkallare efter inspektion.

6. Vanliga missförstånd

Magnetisk partikeltestning och penetranttestning är utbytbara

Det är de inte. MT är begränsat till ferromagnetiska material, medan PT endast är känslig för ytbrytande defekter.

Penetreringstestning kan upptäcka defekter nära ytan

Det kan det inte. Defekter nära ytan undersöks generellt med MT, medan djupare interna defekter bör undersökas med UT eller RT.

Magnetisk partikeltestning är alltid känsligare än penetranttestning

Inte nödvändigtvis. Fysisk metod kan vara mycket känslig för sprickor som bryter igenom ytan, medan maskinteknik även kan avslöja defekter nära ytan. Det faktiska resultatet beror på proceduren, ytans skick och defektens egenskaper.

Magnetisk partikeltestning eller penetranttestning eliminerar behovet av intern inspektion

Det gör det inte. Montering och provtagning kan inte ersätta intern inspektion. Intern porositet, slagginneslutningar, bristande sammansmältning och interna sprickor bör undersökas med hjälp av UT eller RT.

Varje svetsning i rostfritt stål måste genomgå penetrationsprovning

Sorten spelar roll. Austenitiskt rostfritt stål i 304- och 316-serien är generellt icke-ferromagnetiskt och bör användas med PT. Martensitiskt rostfritt stål i 410- och 420-serien och ferritiskt rostfritt stål i 430-serien är ferromagnetiska och kan användas med MT. Duplex rostfritt stål i 2205 har också en viss magnetisk respons, men dess känslighet är generellt lägre än kolståls. Rostfritt stål bör inte klassas som PT utan att kontrollera sorten.

Slutsats

Skillnaden mellan MT och PT kan sammanfattas i tre punkter:

• Detektionsområde: MT detekterar ytliga och ytnära defekter, medan PT endast detekterar ytbrytande defekter.
• Tillämpliga material: MT är begränsat till ferromagnetiska material, medan PT är lämpligt för icke-porösa material.
• Urvalsprincip: Använd MT först för ferromagnetiska material; använd PT när MT inte kan tillämpas.

För vanliga stålsvetsar i traverser, portalkranar och svängkranar, överväg MT först för kolstål och låglegerat stål, och använd PT för konstruktioner av austenitiskt rostfritt stål och aluminium. Ingen av metoderna ersätter UT eller RT för interna svetsdefekter.

Cindy

WhatsApp: +86 191 3738 6654

E-post: cindywang@hndfcrane.com

Jag är Cindy, med 10 års arbetslivserfarenhet inom kranbranschen och samlat på mig en mängd professionell kunskap. Jag har valt de tillfredsställande kranarna för 500+ kunder. Om du har några behov eller frågor om kranar är du välkommen att kontakta mig, jag kommer att använda min expertis och praktiska erfarenhet för att hjälpa dig att lösa problemet!