Русский
Создано 10.13
UT против MT для деталей кранов: понимание методов неразрушающего контроля
UT против MT для деталей крана: понимание методов неразрушающего контроля
Введение
Неразрушающий контроль, обычно сокращаемый как НК, широко используется для оценки критических компонентов крана без повреждения готовой детали.
Для крановых крюков, колёс, блоков, валов, барабанов и сварных конструкций заказчики часто указывают такие требования, как:
- UT
- MT
- испытание на твёрдость
- сертификаты на материалы
- записи о термообработке
Однако UT и MT часто понимаются неправильно.
Некоторые заказчики предполагают, что ультразвуковой контроль — это просто «более высокий уровень» контроля по сравнению с магнитопорошковым.
Это неверно.
УЗК и МПК — это разные методы контроля, предназначенные для выявления различных типов и местоположений несплошностей.
Проще говоря:
- УЗК, или ультразвуковой контроль, в основном применяется для выявления внутренних несплошностей.
- МПК, или магнитопорошковый контроль, в основном применяется для выявления поверхностных и подповерхностных несплошностей в ферромагнитных материалах.
Ни один из этих методов не может полностью заменить другой.
Правильный метод контроля зависит от компонента, материала, этапа производства, типа рассматриваемого дефекта, требований чертежа и применимых критериев приёмки.
В этой статье объясняется разница между UT и MT и как их можно применять к крюкам крана, колёсам крана, блокам, барабанам и другим компонентам крана.
1. Что такое неразрушающий контроль?
Неразрушающий контроль — это группа методов инспекции, используемых для оценки материала, сварного шва, поковки или готового компонента без его разрезания или намеренного повреждения.
НК может помочь выявить несплошности, которые могут быть не видны при обычном визуальном осмотре.
В зависимости от компонента и требований проекта, НК может использоваться для исследования:
- Исходный материал
- Поковки
- Сварные швы
- Обработанные поверхности
- Термообработанные зоны
- Готовые компоненты
Различные методы НК подходят для разных целей инспекции.
UT и MT — два распространённых метода, но они работают совершенно по-разному.
2. Что такое UT?
UT расшифровывается как ультразвуковой контроль.
В нём используются высокочастотные звуковые волны, вводимые в материал.
Когда звуковая волна проходит через компонент, изменения в структуре материала или внутренние несплошности могут отражать часть звуковой энергии обратно к датчику.
Инспектор анализирует эти сигналы, чтобы оценить внутреннее состояние материала.
UT обычно применяется для:
- Поковок
- Толстых стальных сечений
- Валов
- Колёса крана
- Кованые крюки
- Кованые кольца
- Определённые сварные швы
- Другие подходящие стальные компоненты
Его главное преимущество — возможность оценки областей ниже поверхности.
3. Что может обнаружить UT?
В зависимости от материала, геометрии, техники inspection, ориентации дефекта и чувствительности test, UT может помочь выявить внутренние несплошности, такие как:
- Внутренние трещины
- Расслоения
- Несплавление при подходящих исследованиях сварных швов
- Включения
- Пустоты
- Другие внутренние отражатели
Однако УЗК не следует описывать как способный обнаружить любые возможные дефекты.
Чувствительность контроля зависит от многих факторов, включая:
- Выбор датчика
- Направление контроля
- Состояние поверхности
- Геометрия компонента
- Структура зерна
- Ориентация дефекта
- Калибровка
- Критерии приёмки
Разрыв, ориентация которого неблагоприятна по отношению к ультразвуковому лучу, может быть труднее обнаружить.
По этой причине процедура контроля так же важна, как и сам метод контроля.
4. Что такое MT?
MT расшифровывается как Magnetic Particle Testing (магнитопорошковый контроль), также часто называемый MPI.
Этот метод применяется для ферромагнитных материалов.
Компонент намагничивается, и на поверхность контроля наносится магнитный порошок.
Если поверхностная или подповерхностная несплошность прерывает магнитное поле, может возникнуть утечка магнитного потока.
Частицы собираются вокруг этой области и создают индикацию, которая может быть оценена инспектором.
МК обычно используется для:
- Кованые крановые крюки
- Колёса крана
- Валы
- Кованые кольца блоков
- Обработанные канавки для канатов
- Сварные стальные конструкции
- Другие ферромагнитные компоненты крана
5. Что может обнаружить МК?
МК особенно полезен для выявления:
- Поверхностные трещины
- Подповерхностные трещины
- Шлифовочные трещины
- Поверхностные несплошности, связанные с ковкой
- Трещины термообработки
- Некоторые поверхностные или подповерхностные несплошности, связанные со сваркой
Это особенно эффективно, когда несплошность находится близко к поверхности.
Однако MT не предназначен для inspection глубоких внутренних областей так же, как ультразвуковой контроль.
Именно поэтому UT и MT дополняют друг друга, а не являются взаимозаменяемыми.
6. UT против MT: основные различия
Пункт | UT – ультразвуковой контроль | MT – Магнитопорошковый контроль |
Основная зона контроля | Внутренний материал | Поверхность и подповерхностный слой |
Типичное применение | Поковки, толстостенные детали, некоторые сварные швы | Ферромагнитные поверхности |
Ограничение по материалу | Применимо ко многим подходящим твёрдым материалам | Требуется ферромагнитный материал |
Основное назначение | Оценка внутренних несплошностей | Оценка поверхностных/подповерхностных несплошностей |
Состояние поверхности | Контактная поверхность зонда должна обеспечивать надёжную передачу звука | Поверхность должна обеспечивать надёжный магнитопорошковый контроль |
Может ли это заменить другой метод? | Нет | Нет |
Типичные компоненты крана | Крюки, колёса, валы, кованые кольца, барабаны/сварные швы, если указано | Крюки, колёса, канавки блоков, валы, сварные швы, если указано |
Правильный метод зависит от того, какую область необходимо проконтролировать.
7. Почему УЗК не просто «лучше», чем МП
Одно из наиболее распространённых заблуждений:
«Если выполняется УЗК, то МПК не нужен».
Это неверно.
Например, ультразвуковой контроль может показать приемлемое внутреннее качество в кованом крюке крана.
Однако небольшая поверхностная трещина всё ещё может потребовать идентификации другим подходящим методом, таким как MT.
Обратное также верно.
Магнитопорошковый контроль может не выявить поверхностных трещин, в то время как внутренний дефект может всё ещё существовать глубже внутри материала.
Следовательно:
УЗК в основном отвечает на вопрос: что происходит внутри компонента?
МПК в основном отвечает на вопрос: имеются ли соответствующие дефекты на поверхности или вблизи неё?
Для критически важных компонентов оба метода могут быть указаны на разных этапах в зависимости от проекта и плана инспекции.
8. УЗК для кованых крюков кранов
Крюки кранов являются важными несущими компонентами.
Для кованых крюков может быть назначен УЗК для оценки внутреннего качества поковки.
В зависимости от чертежа или требования заказчика контроль может выполняться на определённой стадии производства.
Возможные цели включают проверку поковки на наличие соответствующих внутренних несплошностей до приёмки компонента для дальнейшего производства.
Однако только УЗК не позволяет оценить все аспекты качества крюка.
Полный план обеспечения качества крюка может отдельно рассматривать:
- Материал
- Ковка
- Термообработка
- Размеры
- Состояние поверхности
- Твёрдость
- НК
- Финальный контроль
Точный объём контроля должен соответствовать требованиям проекта.
9. МК для кованых крюков крана
MT может использоваться для inspection доступных областей кованого крюка крана на наличие поверхностных или подповерхностных несплошностей.
Возможные места inspection могут включать:
- Тело крюка
- Седло крюка
- Область горловины
- Головка крюка
- Обработанные переходные зоны
- Другие указанные критически важные поверхности
Сроки проведения МПК зависят от плана производства.
Например, проект может требовать магнитопорошковый контроль после определённых операций механической обработки или термообработки.
Однако это должно быть определено чертежом, спецификацией или согласованной процедурой контроля.
Не следует предполагать, что каждый крюк проходит абсолютно одинаковую последовательность МК.
10. Почему крюк может требовать как УЗК, так и МК
УЗК и МК могут выявлять различные риски качества.
Например:
- UT может оценивать качество внутренней ковки.
- MT может оценивать состояние поверхности и приповерхностной зоны.
Поэтому заказчик может указать оба метода для одного и того же крюка.
Это не означает, что первый тест был недостаточным.
Это означает, что два метода имеют разные цели инспекции.
11. UT для кованых колёс крана
Кованые колёса крана — ещё одно распространённое применение ультразвуковой инспекции.
Колесо может содержать относительно толстые кованые сечения.
UT может быть полезен для оценки внутренних несплошностей в поковке.
В зависимости от проекта контроль может быть сосредоточен на таких областях, как:
- Обод
- Ступица
- Переходные зоны
- Другие указанные участки
Процедура контроля должна учитывать геометрию колеса и области, которые могут быть надёжно проверены.
Таким образом, требование к УЗК должно определять больше, чем просто «требуется УЗК».
Объём контроля и критерии приемки также имеют значение.
12. МК для крановых колёс
МК может использоваться для оценки поверхностных и подповерхностных несплошностей в ферромагнитных крановых колёсах.
В зависимости от этапа производства и требований проекта возможные зоны контроля могут включать:
- Поверхность катания
- Реборда
- Ступица
- Обработанные поверхности
- Термообработанные поверхности
Например, после некоторых операций термообработки или механической обработки может потребоваться контроль поверхности для подтверждения отсутствия образования соответствующих трещин.
Опять же, это зависит от плана контроля проекта.
13. УЗК и МК для крановых блоков
Крановые блоки могут изготавливаться с использованием нескольких конструкций, включая:
- Горячекатаные шкивы
- Кольцевые кованые шкивы
- Сварные шкивы с двойной стенкой
- Другие нестандартные конструкции
Метод контроля должен соответствовать фактической конструкции.
Для кольцевого кованого шкива UT может быть указан для кованого наружного кольца.
MT может использоваться для доступных поверхностных участков при необходимости.
Для сварных шкивов требования к контролю сварных швов должны определяться отдельно в соответствии с конструкцией соединения и технической спецификацией.
Шкиву не следует просто назначать «UT + MT», не определяя, какая часть фактически подвергается контролю.
14. MT перед упрочнением канавки каната
В некоторых проектах крановых блоков может выполняться магнитопорошковая проверка канавки каната перед закалкой канавки.
Это может быть важным этапом процесса.
Цель — проверить состояние соответствующей поверхности и приповерхностного слоя перед тем, как канавка подвергнется следующему процессу термической обработки.
Это отличается от испытания на твёрдость.
Эти два вида контроля отвечают на разные вопросы:
MT:
Имеется ли соответствующая поверхностная или приповерхностная несплошность?
Испытание на твёрдость:
Достиг ли материал требуемой твёрдости после процесса закалки?
Одно не может заменить другое.
Если проект также требует inspection после закалки, это должно быть указано отдельно.
15. Почему термическая обработка изменяет план inspection
Термическая обработка может влиять на конечное состояние компонента.
Такие процессы, как:
- Закалка и отпуск
- Локальная закалка
- Индукционная закалка
- Другая термическая обработка
может изменять свойства материала, а также может создавать или выявлять производственные дефекты.
По этой причине время проведения проверки имеет значение.
Возможные этапы проверки могут включать:
- Перед термической обработкой
- После термической обработки
- После черновой обработки
- После окончательной обработки
- После местной закалки
Правильная последовательность зависит от компонента и технических требований.
Не существует единой последовательности НК, подходящей для каждой части крана.
16. UT для кованых колец блоков
Для кованого кольцевого шкива наружное кольцо при необходимости может быть проверено ультразвуковым методом.
Цель может состоять в оценке внутреннего качества до того, как кованое кольцо станет частью окончательно изготовленного шкива.
Это полезно, поскольку последующая сварка, механическая обработка и сборка могут сделать некоторые участки менее удобными для обследования.
Однако точный этап проведения УЗК и требования к приёмке должны быть установлены в плане инспекции при изготовлении.
17. МП на канавках блока под канат
Канавка является критической зоной контакта между блоком и стальным канатом.
Если указан МП, контроль канавки может использоваться для выявления поверхностных или подповерхностных несплошностей.
Это может быть особенно полезно перед последующей операцией упрочнения канавки.
Подготовка поверхности важна.
Канавка должна находиться в состоянии, пригодном для достоверного контроля.
Сильное загрязнение, окалина или неподходящие покрытия могут снизить качество контроля.
18. UT для сварных швов барабана крана
Барабаны крана часто используют сварные конструкции.
В зависимости от конструкции и требований проекта, ультразвуковой контроль может быть указан для определённых сварных швов, таких как:
- Продольные сварные швы обечайки барабана
- Сварные швы фланца
- Другие указанные соединения с полным проплавлением или ответственные соединения
УЗК может помочь оценить внутренние дефекты сварного шва, которые могут быть не видны с поверхности.
Однако не каждый сварной шов барабана автоматически требует ультразвукового контроля.
Метод контроля должен соответствовать:
- Тип сварного шва
- Геометрия соединения
- Толщина материала
- Требование чертежа
- Применимая спецификация
19. Магнитопорошковый контроль сварных компонентов кранового барабана
Где это уместно, МПК также может применяться к ферромагнитным сварным конструкциям для оценки соответствующих поверхностных или подповерхностных несплошностей.
Это иная цель контроля, чем УЗК сварных швов.
Например:
- UT может исследовать внутренний объём сварного шва.
- MT может исследовать состояние поверхности указанных зон.
Эти два метода не следует описывать как дублирующие.
20. Контроль сварных швов — это не размерный контроль
Это различие важно.
Сварной шов барабана крана может пройти УЗК.
Это не означает:
- Размеры барабана автоматически правильны.
- Шаг канавки каната правильный.
- Совмещение валов правильное.
- Размеры фланца правильные.
- Обработанные поверхности соответствуют чертежу.
NDT оценивает указанные свойства материала или сварного шва.
Размерный контроль оценивает геометрию.
Может потребоваться и то, и другое, но они служат разным целям.
21. НК не то же самое, что сертификация материала
Ещё одно распространённое заблуждение состоит в том, что отчёт о НК и сертификат на материал подтверждают одно и то же.
Это не так.
Сертификат на материал может содержать такую информацию, как:
- Марка материала
- Химический состав
- Механические свойства
- Номер плавки
- Другие данные о материале в зависимости от сертификата
Отчёт NDT документирует конкретную инспекцию, выполненную для материала или компонента.
Он может включать:
- Идентификация компонента
- Метод инспекции
- Обследуемая область
- Оборудование или методика
- Критерии приёмки
- Результат инспекции
- Информация о инспекторе
Следовательно:
Сертификат на материал = информация о материале.
Отчёт по НК = информация о конкретном контроле.
Одно не должно использоваться в качестве замены другого.
22. Означает ли «UT пройден», что в детали нет дефектов?
Нет.
Эту формулировку следует понимать внимательно.
Успешный результат УЗК означает, что проверенный компонент или область соответствовали указанным критериям приемки при определённых условиях контроля.
Это не означает, что деталь теоретически свободна от любых микроскопических несовершенств.
Результат зависит от:
- Обследуемая область
- Методика инспекции
- Калибровка
- Чувствительность
- Геометрия
- Доступность
- Критерии приёмки
Таким образом, профессиональная формулировка должна быть:
Проверенная зона соответствовала указанным требованиям приёмки по УЗК.
А не:
В компоненте абсолютно нет внутренних дефектов.
Тот же принцип применяется к МК.
23. Что на самом деле означает «МК пройден»?
Приемлемый результат МК означает, что проверенная поверхность или зона соответствовала указанным критериям магнитопорошкового контроля.
Это не означает, что:
- В целом компонент не имеет внутренних разрывов.
- UT не требуется.
- Химический состав материала правильный.
- Термическая обработка выполнена правильно.
- Размеры правильные.
Каждая проверка подтверждает только те характеристики, для оценки которых она предназначена.
24. Почему важны критерии приемки
Просто написать «требуется UT» или «требуется MT» в заявке на закупку может быть недостаточно.
Производителю также необходимо понимать:
- Какая деталь должна быть проверена?
- Какая поверхность или объём?
- На каком этапе производства?
- Согласно какой процедуре или спецификации?
- Какие критерии приёмки применяются?
- Требуется ли официальный отчёт?
Разные критерии приёмки могут давать разные результаты inspection для одного и того же признака.
Поэтому требования к inspection желательно определять до расчёта стоимости и производства.
25. Inspection до или после механической обработки?
Это зависит от цели inspection.
Перед финальной механической обработкой
Проверка на более раннем этапе может помочь выявить неподходящий материал до добавления дополнительных затрат на механическую обработку.
После механической обработки
Механическая обработка может выявить окончательные критические поверхности и удалить окалину, что делает некоторые виды поверхностного контроля более значимыми.
Для некоторых деталей оба этапа могут иметь разные цели.
Таким образом, правильная последовательность должна определяться в соответствии с производственным процессом.
26. Проверка до или после термической обработки?
Опять же, универсального ответа нет.
Осмотр перед термической обработкой может оценить состояние до термического процесса.
Осмотр после термической обработки может быть предназначен для выявления соответствующих несплошностей, связанных с процессом или обнаруженных после него.
Некоторые проекты могут требовать контроля на обоих этапах.
Технический чертеж и план инспекции должны определять последовательность.
27. Состояние поверхности и MT
Эффективность MT частично зависит от состояния поверхности.
Зона инспекции должна быть пригодной для надежного обследования.
Возможные проблемы включают:
- Сильная ржавчина
- Толстый слой окалины
- Загрязнение маслом
- Шероховатые поверхности
- Толстый слой краски
- Повреждение поверхности
Подготовка поверхности должна соответствовать применимой процедуре контроля.
По этой причине сроки окраски также должны быть согласованы с требуемым неразрушающим контролем поверхности.
28. Состояние поверхности и УЗК
UT также требует подходящих условий для inspection.
Датчик должен быть способен передавать звуковую энергию в материал.
Это часто требует:
- Подходящая контактная поверхность
- Контактная среда
- Доступная зона сканирования
- Подходящий преобразователь
- Надёжная калибровка
Очень грубая геометрия или ограниченный доступ могут затруднить ультразвуковой контроль.
Поэтому конструкцию компонента и доступность для контроля следует рассматривать совместно.
29. Квалификация оператора имеет значение
НК — это не просто машина, выдающая автоматический результат «годен» или «не годен».
Качество экспертизы во многом зависит от:
- Процедура контроля
- Оборудование
- Калибровка
- Компетентность оператора
- Толкование показаний
- Документация
Для критически важных проектов спецификации заказчика могут требовать квалифицированный персонал NDT и документированные процедуры контроля.
Эти требования должны быть подтверждены перед производством.
30. Типичное мышление НК для различных компонентов крана
Кованый крюк крана
Возможный подход к контролю согласно спецификации:
- УЗК для внутреннего состояния поковки
- МК для выбранных поверхностных и подповерхностных зон
Кованое колесо крана
Возможный подход к контролю:
- UT для внутренних кованых секций
- MT для указанных механически обработанных или термообработанных поверхностей
Кованый блок кольцевого профиля
Возможный подход к inspection:
- УЗК для кованого наружного кольца
- МПК для канавки или других указанных поверхностей
Сварной барабан крана
Возможный подход к контролю:
- УЗК для указанного контроля внутреннего сварного шва
- МПК для указанного контроля поверхностного сварного шва, где это применимо
Это примеры логики контроля, а не обязательные планы контроля для каждого изделия.
31. Типичные ошибки при закупке НК
Типичные ошибки включают:
- Предположение, что UT автоматически лучше MT
- Предположение, что MT может обнаруживать глубокие внутренние несплошности
- Предположение, что UT может заменить весь поверхностный контроль
- Запрос «НК» без указания метода
- Неопределение зоны контроля
- Неопределение этапа производства
- Непредоставление требований к приёмке
- Путаница отчётов о НК с сертификатами на материалы
- Предположение, что один приемлемый тест подтверждает все аспекты качества продукции
- Запрос отчётов после производства без предварительного указания требований к инспекции
Эти проблемы могут привести к техническим недоразумениям, дополнительным расходам и задержкам производства.
32. Что должны указывать покупатели при запросе НК?
При отправке запроса на детали крана полезная информация включает:
- Наименование компонента
- Материал
- Чертёж
- Количество
- Требуемый метод НК
- Место инспекции
- Этап инспекции
- Применимая техническая спецификация
- Критерии приёмки
- Требование к отчётности
- Требуется ли независимая инспекция
- Любые особые требования к маркировке или прослеживаемости
Если заказчик не знает, какой метод неразрушающего контроля (НК) является подходящим, сначала следует уточнить предполагаемую цель инспекции.
Например:
«Нам нужна внутренняя инспекция кованого колеса».
гораздо полезнее, чем просто написать:
«Требуется НК».
33. НК следует планировать до производства
Требования к инспекции могут влиять на:
- Последовательность изготовления
- Подготовка поверхности
- Термообработка
- Припуск на механическую обработку
- Доступ для inspection
- Срок производства
- Стоимость
По этой причине НК желательно определять на этапе технического анализа, а не добавлять после изготовления детали.
Например, поверхность, уже покрытая финишным покрытием, может потребовать дополнительной подготовки, если позже будет запрошена проверка MT.
Аналогично, наилучший доступ для UT может существовать до окончательной сборки.
Планирование последовательности проверок заранее помогает избежать ненужной переработки.
34. Неразрушающий контроль и прослеживаемость
Для изготовленных на заказ деталей крана записи о контроле более полезны, когда их можно чётко связать с фактическим компонентом.
В зависимости от требований проекта прослеживаемость может включать:
- Номер чертежа
- Номер компонента
- Номер партии
- Производственная партия
- Номер протокола inspection
- Сертификат на материал
- Запись о термической обработке
Требуемый уровень прослеживаемости должен определяться в соответствии с требованиями заказчика к качеству.
35. Неразрушающий контроль для индивидуальных компонентов крана от WEILINK CRANE
WEILINK CRANE производит индивидуальные крюки, колёса, блоки, барабаны, крюковые подвески и другие компоненты кранов в соответствии с чертежами и техническими требованиями заказчика.
Для проектов, требующих неразрушающего контроля, УЗК, МПК или другие указанные виды контроля могут быть организованы в соответствии с подтверждёнными требованиями к изготовлению и контролю.
Фактический метод контроля, место, этап, критерии приёмки и требуемая документация должны быть подтверждены до производства.
Это помогает гарантировать, что проверка соответствует техническому назначению проекта, а не рассматривается как общий показатель качества.
Заключение
UT и MT — оба важные методы неразрушающего контроля, используемые при изготовлении компонентов кранов.
Однако они не являются взаимозаменяемыми.
UT в основном используется для оценки внутренних несплошностей.
Магнитопорошковый контроль в основном используется для оценки поверхностных и подповерхностных несплошностей в ферромагнитных материалах.
Для крюков кранов, колёс, блоков, барабанов, валов и других компонентов правильный метод зависит от материала, геометрии, этапа изготовления, типа рассматриваемого дефекта и технической спецификации.
Успешное ультразвуковое или магнитопорошковое исследование не означает, что все возможные характеристики качества компонента были проверены.
НК должен сочетаться с соответствующим контролем материалов, термической обработкой, размерной инспекцией, производственными записями и другими специфическими для проекта требованиями к качеству.
Самый важный принцип прост:
Выбирайте метод инспекции в соответствии с расположением дефекта и целью инспекции — а не в зависимости от того, какой метод звучит более современно.
WEILINK CRANE поддерживает изготовление компонентов кранов на заказ и выполнение специфических требований к инспекции в рамках проекта согласно чертежам заказчика и подтверждённым техническим условиям.
Контакты
Оставьте свои данные, и мы свяжемся с вами.
WEILINK CRANE — профессиональный производитель компонентов кранов и грузоподъемного оборудования, расположенный в городе Чанъюань, провинция Хэнань, Китай — известной базе по производству подъемных механизмов.
Имея 20-летний опыт работы в отрасли, мы специализируемся на крановых крюках, крановых колесах, шкивах, электрических талях, грузоподъемных инструментах, грейферных ковшах и консольных кранах.
Мы предоставляем высококачественную продукцию и индивидуальные решения для мостовых кранов, козловых кранов, металлургических заводов, портов, судостроительных верфей и тяжелой промышленности по всему миру.
Каталог продукции
Каталог продукции
Свяжитесь с нами
+86 15736992224
sales@weilinkcranes.com
WhatsApp