Магнітно-порошковий контроль проти капілярного контролю: вибір правильного методу для контролю зварних швів краном

Контроль поверхні зварних швів є важливим для мостових кранів, козлових кранів, стрілових кранів та інших сталевих конструкцій. Магнітно-порошковий контроль (МП) та капілярний контроль (ПК) – це два поширені методи. МП базується на магнітному полі, тоді як ПК – на капілярній дії. МП обмежується феромагнітними матеріалами, тоді як ПК не вимагає магнітних матеріалів. Вибір неправильного методу може залишити дефект непоміченим.

1. Що виявляють магнітопорошкові та проникні методи контролю?

Обидва методи контролюють дефекти поверхні, але їхні діапазони виявлення та вимоги до матеріалів відрізняються.

Простіше кажучи, МТ може виявляти дефекти на невеликій відстані під поверхнею, але лише у феромагнітних матеріалах. ФТ виявляє лише дефекти, пов'язані з поверхнею, але його можна використовувати для ширшого спектру матеріалів.

Примітка: Глибина виявлення МТ поблизу поверхні зазвичай розуміється як приблизно 1–2 мм нижче поверхні. Фактична глибина залежить від методу намагнічування та розміру дефекту, і єдиного уніфікованого національного визначення не існує. Переважну роль має відігравати відповідна процедура контролю. Глибші дефекти слід досліджувати за допомогою ультразвукової діагностики (УЗ) або зворотної рентгенівської спектроскопії (ЗТ).

2. Принципи: Розсіювання магнітного потоку проти капілярної дії

Магнітно-порошкове тестування: Витік магнітного потоку притягує частинки

Коли феромагнітний матеріал намагнічується, магнітний потік проходить через нього в певному напрямку. Якщо на поверхні або поблизу неї є тріщина, пора або інший дефект, потік вигинається та виходить з матеріалу, створюючи поле витоку. Магнітні частинки збираються в полі витоку та виявляють місце дефекту.

Якщо дефект паралельний магнітному потоку, поле витоку може бути занадто слабким для чіткої індикації. Тому МТ зазвичай використовує два взаємно перпендикулярні напрямки намагнічування. Для зварних швів кранами метод ярма зазвичай застосовується один раз вздовж зварного шва та один раз поперек нього. Перехресне яром також може допомогти прикрити дефекти в різній орієнтації.

Контроль проникнення: проникнення проникає в дефект, а проявник витягує його.

У процесі фізіотерапії (ФТ) пенетрант наноситься на поверхню заготовки та проникає в дефекти, що порушують поверхню, завдяки капілярному ефекту. Потім надлишок пенетранту видаляється, і наноситься проявник. Пенетрант всередині дефекту витягується назад на поверхню, створюючи видиму індикацію.

Дефект має бути відкритим до поверхні. Якщо тріщина заблокована окалиною, зварювальним шлаком, фарбою або іншим забрудненням, пенетрант не може проникнути всередину, і фотоелектричний контроль може не виявити його.

3. Вибір матеріалу: перший момент прийняття рішення

Магнітно-порошковий контроль обмежується феромагнітними матеріалами

Вуглецева та низьколегована сталь, така як Q235, Q355 та Q390, є феромагнітними і може бути контрольована за допомогою MT. Аустенітна нержавіюча сталь, включаючи серії 304 та 316, а також алюміній, мідь та титан, є неферомагнітними і не може бути контрольована за допомогою MT.

Контроль проникненням підходить для непористих матеріалів

Для фотоелектричного контролю (ФК) не потрібні магнітні матеріали, але поверхня має бути непористою. За допомогою ФК можна контролювати нержавіючу сталь, алюміній, мідь, кераміку, пластмаси, вуглецеву сталь та низьколеговану сталь. Пористі матеріали, такі як чавун та деталі, виготовлені методом порошкової металургії, зазвичай не підходять, оскільки пенетрант може потрапляти в пори та створювати хибні показники.

Принцип вибору конструкційних зварних швів

Згідно з пунктом 8.2.6 стандарту GB 50661-2011, для феромагнітних матеріалів на наявність поверхневих дефектів слід проводити магнітопорошковий контроль. Якщо монтований метал (МП) не може бути використаний, слід використовувати капілярний контроль. Для звичайних мостових кранів та металургійних кранів МП зазвичай є першим вибором для зварних швів вуглецевої та низьколегованої сталі, тоді як плазмовий контроль (ПТ) використовується для зварних швів аустенітної нержавіючої сталі та алюмінієвих конструкцій.

4. Переваги та обмеження

5. Практичні моменти для контролю зварних швів краном

Магнітно-порошкове тестування

• Використовуйте щонайменше два взаємно перпендикулярні напрямки намагнічування, щоб зменшити ризик пропуску тріщин, залежних від орієнтації.
• Видаліть оливу, іржу та бризки зварювання. Виберіть безперервний або залишковий метод відповідно до процедури.
• Розмагнітуйте після тестування, коли це необхідно. Використовуйте ультрафіолетове світло для спостереження флуоресцентних частинок та достатнє біле світло для нефлуоресцентних частинок.

Тестування на проникнення

• Видаліть масло, іржу, покриття та зварювальний шлак, щоб не заблокувати дефектні отвори.
• Встановіть час витримки відповідно до інструкцій до продукту та письмової процедури. Зазвичай він становить 5–60 хвилин, причому для контролю зварних швів за кімнатної температури часто використовується 10–30 хвилин, і він не повинен бути коротшим за рекомендований виробником час.
• Температура заготовки, випробуваної поверхні та навколишнього середовища, за винятком операції сушіння, зазвичай повинна становити 10–50 °C. Якщо умови виходять за межі цього діапазону, застосовуються відповідні положення GB/T 18851.5 та GB/T 18851.6.
• Уникайте надмірного або недостатнього очищення. Наносьте проявник тонким, рівним шаром та видаляйте залишки пенетранта та проявника після перевірки.

6. Поширені непорозуміння

Магнітно-порошковий контроль та капілярний контроль є взаємозамінними

Це не так. MT обмежується феромагнітними матеріалами, тоді як PT чутливий лише до дефектів поверхні, що порушують її структуру.

Пенетрантний контроль може виявляти дефекти поблизу поверхні

Це неможливо. Приповерхневі дефекти зазвичай досліджуються за допомогою мотографії (МТ), тоді як глибші внутрішні дефекти слід досліджувати за допомогою ультразвукової діагностики (УЗ) або зворотної транскриптази (ЗТ).

Магнітно-порошковий контроль завжди чутливіший, ніж метод проникнення

Не обов'язково. Фізико-хімічний аналіз (ФТ) може бути дуже чутливим до поверхневих тріщин, тоді як механічний аналіз (МТ) також може виявляти приповерхневі дефекти. Фактичний результат залежить від процедури, стану поверхні та характеристик дефектів.

Магнітно-порошковий контроль або капілярний контроль усуває необхідність внутрішнього огляду

Це не так. MT та PC не можуть замінити внутрішній огляд. Внутрішню пористість, шлакові включення, несплавлення та внутрішні тріщини слід досліджувати за допомогою ультразвукової діагностики (УЗ) або зворотної рентгенівської спектроскопії (ЗТ).

Кожне зварювання нержавіючої сталі повинно проходити контроль проникненням (пенетрантом)

Марка має значення. Аустенітна нержавіюча сталь серій 304 та 316, як правило, неферомагнітна і повинна використовувати PT (термостат). Мартенситна нержавіюча сталь серій 410 та 420, а також феритна нержавіюча сталь серії 430 є феромагнітними і можуть використовувати MT (метал-метал). Дуплексна нержавіюча сталь 2205 також має певну магнітну чутливість, але її чутливість, як правило, нижча, ніж у вуглецевої сталі. Нержавіючу сталь не слід відносити до PT без перевірки марки.

Висновок

Різницю між МТ та ФТ можна підсумувати у трьох пунктах:

• Діапазон виявлення: MT виявляє поверхневі та приповерхневі дефекти, тоді як PT виявляє лише поверхневі дефекти, що порушують якість зображення.
• Застосовувані матеріали: MT обмежується феромагнітними матеріалами, тоді як PT підходить для непористих матеріалів.
• Принцип вибору: для феромагнітних матеріалів спочатку використовуйте MT; коли MT неможливо застосувати, використовуйте PT.

Для звичайних сталевих зварних швів у мостові крани, козлові крани та стрілові крани, спочатку розгляньте механічну обробку (МТ) для вуглецевої та низьколегованої сталі, а для аустенітної нержавіючої сталі та алюмінієвих конструкцій використовуйте термообробку (ПТ). Жоден з методів не замінює ультразвукову обробку (УТ) або термообробку (ЗР) для внутрішніх дефектів зварних швів.

Сінді

WhatsApp: +86 191 3738 6654

Електронна пошта: cindywang@hndfcrane.com

Мене звати Сінді, я маю 10-річний досвід роботи в крановій промисловості та накопичив багаті професійні знання. Я вибрав задовільні крани для 500+ клієнтів. Якщо у вас є якісь потреби або запитання щодо кранів, будь ласка, не соромтеся зв’язатися зі мною, я використаю свої знання та практичний досвід, щоб допомогти вам вирішити проблему!