Nguyên lý MPT: Từ thông rò trên bề mặt không liên tục |
Nguyên lý Kiểm tra hạt từ (MT) dựa trên tính chất từ tính của vật liệu sắt từ. Khi một thành phần sắt từ bị từ hóa (được thực hiện bằng cách cho dòng điện chạy qua nó hoặc bằng cách đặt nó trong một từ trường mạnh), bất kỳ sự không liên tục hoặc khuyết tật nào có trong vật liệu sẽ gây ra rò rỉ từ thông (như vết nứt sẽ tạo ra lực cản đáng kể đối với từ trường, tại những điểm không liên tục như vậy, từ trường thoát ra trên bề mặt của mẫu thử (từ thông rò rỉ).
Xem thêm:
Rò rỉ từ thông làm cho từ trường bị biến dạng trong vùng lân cận của khuyết tật. Bằng cách phun các hạt từ lên bề mặt của vật liệu được từ hóa, các hạt từ sẽ bị hút vào các khu vực rò rỉ từ thông, tạo ra một dấu hiệu rõ ràng về vị trí và mức độ của khuyết tật (Các hạt từ tính cực mịn, được trộn thành bột nhão trong nước hoặc dầu).
Phương pháp này có hiệu quả để phát hiện các khuyết tật trên bề mặt và gần bề mặt trong vật liệu sắt từ.
Thiết bị kiểm tra hạt từ (MT)
Nhiều loại thiết bị & kỹ thuật kiểm tra hạt từ
được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau. ASME, Section V Article
7, đã chỉ định năm phương pháp hoặc kỹ thuật MT dưới đây:
Phương pháp từ hóa vật kiểm tra:
1. Phương
pháp Prod
2. Phương
pháp từ hóa dọc (Longitudinal
magnetization method)
3. Phương
pháp từ hóa vòng
(Circular magnetization method)
4. Phương
pháp từ hóa đa hướng (Multidirectional magnetization method)
5. Phương
pháp Yoke (dùng gông từ được sử dụng phổ biến)
Hạt sắt từ cho MPI
MPI
sử dụng các hạt từ làm phương tiện phát hiện khuyết tật. Các hạt từ có sẵn
ở hai dạng:
1.
hạt
khô
2.
Hạt
ướt
Các
hạt khô
có nhiều kích cỡ và màu sắc khác nhau để phù hợp với các mức độ nhạy khác nhau
trong MPI. Các hạt khô được áp dụng bằng phương pháp phủ bụi.
Các
hạt màu được sử dụng để nâng cao mức độ nhạy. Chúng rất di động và
phù hợp nhất với MPI hiện trường.
Các
hạt từ ướt
được sử dụng chủ yếu cho MPI cố định nhưng cũng được sử dụng trong các
ứng dụng hiện trường. Trong một hệ thống hạt ướt, các hạt oxit sắt lơ lửng
trong nước hoặc trong chất lỏng gốc dầu mỏ. Chúng được sử dụng bằng cách
phun hoặc đổ lên bề mặt thử nghiệm.
MT Kiểm tra đường hàn bằng phương pháp Yoke (dùng gông từ)
MPI dùng gông từ là kỹ thuật MT được sử dụng phổ biến nhất để kiểm
tra các mối hàn. Kiểm tra bằng cách sử dụng 1 gông từ để tạo từ trường
liên tục để xác định và định vị các khuyết tật.
Các hạt từ được sử dụng tại hiện trường bằng cách phun. Tiếp
theo là tạo từ trường bằng cách sử dụng một gông từ di động.
Trong một thiết bị gông từ, hai cực của nam châm điện được gắn
theo một hệ thống sắp xếp trong đó mạch điện sẽ kín sau khi cả hai cực chạm vào
vật thử. Bất kỳ sai sót nào nằm trong từ trường đều được hiển thị do sự đứt
gãy của đường sức từ như được minh họa trong hình bên dưới.
Để đảm bảo kiểm tra từ hiệu quả bằng phương pháp gông từ (Yoke), điều
cần thiết từ hóa theo hai hướng khác nhau để tất cả các khuyết tật nếu có trên
bề mặt kiểm tra đều được phát hiện bất kể hướng của chúng.
Nguyên lý Magnetic Particle Testing, Phương pháp Yoke (dùng gông từ được sử
dụng phổ biến) |
Kiểm tra hạt từ được sử dụng trong hầu hết các kim loại có từ tính, chẳng hạn như thép các bon, hợp kim thấp và gang. Mục đích chính của thử hạt từ là cho các mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt. Nó có thể áp dụng cho các bề mặt không qua vệ sinh và khá thô, nhưng như vậy thì độ nhạy sẽ giảm đi. Kiểm tra hạt từ huỳnh quang được sử dụng khi yêu cầu độ nhạy ở mức cao nhất.
Sự
khác biệt chính giữa MT và MFL là phương tiện phát hiện khuyết tật, trong khi
MT sử dụng các hạt từ tính để phát hiện các khuyết tật trong vật liệu, thì MT sau
(MFL) sử dụng Cảm biến hiệu ứng Hall để xác định vị trí khuyết tật. Tuy
nhiên, kỹ thuật Kiểm tra hạt từ tính (MPI) được sử dụng trong phạm vi rộng hơn
so với các ứng dụng hạn chế của MFL.
Ưu điểm và nhược
điểm của việc sử dụng kiểm tra hạt từ
Ưu điểm
của thử nghiệm hạt từ
Kiểm
tra hạt từ là một trong những phương pháp NDT bề mặt được sử dụng nhiều nhất. Thử
nghiệm này được sử dụng cho nhiều vật liệu sắt từ bất kể hình dạng và kích cỡ của
chúng, từ hàn, gia công, rèn và các thành phần quy trình sản xuất khác.
Những
ưu điểm của Thử nghiệm hạt từ được liệt kê dưới đây:
1.
Phương
pháp NDT trên bề mặt và dưới bề mặt nhanh và có độ nhạy cao.
2. Di
động và phù hợp nhất để kiểm tra tại hiện trường bằng cách sử dụng gông từ cầm tay.
3.
Ít
yêu cầu đào tạo & kỹ năng cho Kỹ thuật viên NDT.
4.
Trực
tiếp kiểm tra & đánh giá các bộ phận.
5.
Chỉ
cần làm sạch bề mặt vừa phải.
6.
Không yêu cầu cao về làm sạch sau khi test như Penetrant testing.
7.
MT
có thể được áp dụng cho nhiệt độ bề mặt vật liệu khác nhau.
8.
Thử
nghiệm có thể được thực hiện ở bất kỳ vị trí hoặc hình dạng nào.
Nhược điểm (Hạn
chế) của Kiểm tra hạt từ
Kiểm
tra hạt từ, MT hay MPI cũng có một số nhược điểm hoặc nhược điểm như các
phương pháp NDT khác. Những hạn chế quan trọng hàng đầu của Kiểm tra hạt từ
(MT) là:
1.
Thử
nghiệm chỉ có thể được áp dụng cho các vật liệu sắt từ, tức là chỉ dành cho các
vật liệu có thể bị từ hóa.
2. MT là không thể đối với vật liệu kim loại màu.
3. MT chỉ giới hạn ở bề mặt và giới hạn trong việc kiểm tra khuyết tật dưới bề mặt.
4. Sau thử nghiệm, cần khử từ để loại bỏ từ tính dư.
Tiêu chuẩn kiểm tra hạt từ MT
Các tiêu chuẩn và bộ Code về kiểm tra hạt từ của Mỹ, Canada và ISO
được liệt kê dưới đây:
1. ASME Mục V
2.
ASTM E3024 –
Thực hành tiêu chuẩn cho MT.
3.
ISO 9934-1 :
Các nguyên tắc chung MT
4.
ISO
17638 : Để kiểm tra các mối hàn. (Cũng
được sử dụng ở Canada).
5.
ISO
3059 : Điều kiện xem MPI
6.
ASTM
E1444: MT cho các ứng dụng hàng không vũ
trụ
7. CSA W59
8. AWSD1.1
Nhận xét
Đăng nhận xét
Các bạn có câu hỏi gì, cứ mạnh dạn trao đổi nhé, baoduongcokhi sẵn sàng giải đáp trong khả năng của mình.