(2) Magnetic Particle Testing

سمينار بازرسي با ذرات مغناطيسي

استاد محترم :استاد محترم :

جناب مهندس سامان حسين پورجناب مهندس سامان حسين پور

دانشجو :دانشجو :

مسعود ابراهيميمسعود ابراهيمي

13871387بهاربهارساوه اسالمی آزاد ساوه دانشگاه اسالمی آزاد دانشگاه

با با بازرسي ذراتذرات بازرسيدر در مغناطيس مغناطيس

صنعتی صنعتی جوشکاری جوشکاری MMagneticagnetic PParticlearticle TTestingesting

مقدمه مقدمه •تاریخچهتاریخچه•عمل • عمل مكانيزم مكانيزممعایب • و معایب مزایا و مزایاشناسائي • قابل عيوب شناسائي انواع قابل عيوب انواعماخذ • و ماخذ منابع و منابعپایانپایان•

مقدمه :مقدمه :مخرب • غير بازرسي روش چندين از يكي مغناطيس ذرات با مخرب بازرسي غير بازرسي روش چندين از يكي مغناطيس ذرات با بازرسي

است.است.پديده • از بازرسي اين پيداست،در روش اين نام از كه پديده همانطور از بازرسي اين پيداست،در روش اين نام از كه همانطور

هاي وترك عيوب شود،تا مي استفاده مواد بر آن تاثيرات و هاي مغناطيس وترك عيوب شود،تا مي استفاده مواد بر آن تاثيرات و مغناطيس. شود شناسائي درقطعات .احتمالي شود شناسائي درقطعات احتمالي

واجسامي • ،مغناطيس خود سمت به ديگر مواد جذب براي ماده واجسامي توانائي ،مغناطيس خود سمت به ديگر مواد جذب براي ماده توانائي. شوند مي گفته ربا باشند،آهن خاصيت اين داراي .كه شوند مي گفته ربا باشند،آهن خاصيت اين داراي كه

•. گيرند مي قرار تاثير تحت ربا آهن مجاورت در مواد .برخي گيرند مي قرار تاثير تحت ربا آهن مجاورت در مواد برخيمواد • تمام در چند هر كه اي مواد پديده تمام در چند هر كه اي ( پديده جزئي) صورت ( به جزئي) صورت محدودي به تعداد در محدودي ولي تعداد در ولي

. گردد مي آشكار عمده طور به .ازفلزات گردد مي آشكار عمده طور به ازفلزاتمغناطيسي : • خاصيت بيشترين داري وكبالت ،نيكل آهن مانند مغناطيسي : فلراتي خاصيت بيشترين داري وكبالت ،نيكل آهن مانند فلراتي

هستند.هستند.

:: تاريخچهتاريخچه كانه در مغناطيس پديده كننده كشف اولين باستان كانه يونانيان در مغناطيس پديده كننده كشف اولين باستان يونانيان

. ناميدند ربا آهن كه بودند .هايي ناميدند ربا آهن كه بودند هايي وحتي مايعات قبيل از مواد تمام كه كرد كشف فارادي وحتي بعدها مايعات قبيل از مواد تمام كه كرد كشف فارادي بعدها

. گيرند مي قرار تاثير تحت ربا آهن با .گازها گيرند مي قرار تاثير تحت ربا آهن با گازها سال سال در ها 18681868در بشكه در عيوب تعيين براي برلز ها كنون بشكه در عيوب تعيين براي برلز كنون

. كرد استفاده نما قطب و مغناطيس .ازپديده كرد استفاده نما قطب و مغناطيس ازپديده سال سال در ذرات 19201920در پودر از كه شد متوجه هوك ذرات ويليام پودر از كه شد متوجه هوك ويليام

. كرد استفاده عيوب محل تعيين براي توان مي .مغناطيس كرد استفاده عيوب محل تعيين براي توان مي مغناطيس سال سال در و 19301930در روغن روش جايگزين سرعت به تست و ،اين روغن روش جايگزين سرعت به تست ،اين

. شد .پودرگچ شد پودرگچ

: ربا :آهن ربا آهن• . از مغناطيس ميدان خطوط كه قطبي است قطب دو داراي ربا آهن . يك از مغناطيس ميدان خطوط كه قطبي است قطب دو داراي ربا آهن يك

وارد مغناطيس خطوط كه وقطبي شمال شود،قطب مي خارج ربا وارد آهن مغناطيس خطوط كه وقطبي شمال شود،قطب مي خارج ربا آهن. است جنوب شوند،قطب .مي است جنوب شوند،قطب مي

،بيشتر • شود مي ريخته ربا آهن روي مغناطيسي ذرات پودر كه ،بيشتر هنگامي شود مي ريخته ربا آهن روي مغناطيسي ذرات پودر كه هنگامي. شوند مي جمع قطب دو نواحي در .ذرات شوند مي جمع قطب دو نواحي در ذرات

: مغناطيسي نظرخاصيت از :مواد مغناطيسي نظرخاصيت از مواد•: شوند مي تقسيم گروه چند به مغناطيسي خواص نظر از :مواد شوند مي تقسيم گروه چند به مغناطيسي خواص نظر از مواد

مغناطيس 1.1. مغناطيس فرو فرو

مغناطيس 2.2. مغناطيس پارا پارا

مغناطيس 3.3. مغناطيس ديا ديا

مغناطيس 4.4. فرو مغناطيس آنتي فرو آنتي

مغناطيس 5.5. مغناطيس فري فري

: مغناطيس فرو :مواد مغناطيس فرو موادمي • ناميده دارند،فرومغناطيس را ربا آهن به تبديل قابليت كه مي موادي ناميده دارند،فرومغناطيس را ربا آهن به تبديل قابليت كه موادي

قرار. اتفاقي طور به مغناطيسي هاي ممان آنها در كه موادي قرار. شوند اتفاقي طور به مغناطيسي هاي ممان آنها در كه موادي شوندقرار الكتريكي جريان ويا مغناطيسي ميدان يك در وهرگاه اند قرار گرفته الكتريكي جريان ويا مغناطيسي ميدان يك در وهرگاه اند گرفته

. شوند مي ،مغناطيسي ها ممان بودن يكسان دليل به .گيرند شوند مي ،مغناطيسي ها ممان بودن يكسان دليل به گيرند

: كار س :اسا كار س اسااز لحاظ تئوري بازرسي با ذرات مغناطيسي داراي مفهوم ساده اي از لحاظ تئوري بازرسي با ذرات مغناطيسي داراي مفهوم ساده اي •

است.است.مي توان اين روش را تركيبي از دو روش ذرات مغناطيس وچشمي مي توان اين روش را تركيبي از دو روش ذرات مغناطيس وچشمي •

دانست.دانست.هنگامي يك آهن ربا شكسته نشده بلكه ترك برمي دارد.در لبه هاي هنگامي يك آهن ربا شكسته نشده بلكه ترك برمي دارد.در لبه هاي •

ترك يك قطب شمال وجنوب ايجاد مي شود.ميدان مغناطيس وقتي با ترك يك قطب شمال وجنوب ايجاد مي شود.ميدان مغناطيس وقتي با ذرات هوا درون ترك برخورد مي كند پخش مي شود.ذرات هوا درون ترك برخورد مي كند پخش مي شود.

پاشيدن ذرات خشك يا ذرات مرطوب با يك مايع محلول بر روي پاشيدن ذرات خشك يا ذرات مرطوب با يك مايع محلول بر روي •خواهد خواهد ي قطبين ترك ي قطبين ترك سطح قطعه، موجب تجمع ذرات مغناطيسي روسطح قطعه، موجب تجمع ذرات مغناطيسي رو

شد. بنابراين پل مغناطيسي تشكيل شده، موقعيت، اندازه و شكل شد. بنابراين پل مغناطيسي تشكيل شده، موقعيت، اندازه و شكل ناپيوستگي را نشان مي دهدناپيوستگي را نشان مي دهد

: كار س :اسا كار س اسااست .• عيب محل ها پودر تجمع محل ديديم كه است .همانطور عيب محل ها پودر تجمع محل ديديم كه همانطورويا • مرئي نور زير را ،قطعه عيوب محل بهتر شدن آشكار ويا براي مرئي نور زير را ،قطعه عيوب محل بهتر شدن آشكار براي

. دهند مي قرار .فلورسنت دهند مي قرار فلورسنتالعقل • حد داراي بايد مرئي العقل نور حد داراي بايد مرئي .) 100100نور نور برابر باشد .) لوكس نور برابر باشد مهتابي مهتابي 22لوكس

(11دردر مربع (متر مربع متر

آزمايش ذرات مغناطيسی آزمايش ذرات مغناطيسی Magnetic particle Magnetic particle

testtest بازرسي با ذرات مغناطيسي، روش حساسي براي رديابي بازرسي با ذرات مغناطيسي، روش حساسي براي رديابي فرو فرو عيوب سطحي و برخي نقصهاي زير سطحي قطعات عيوب سطحي و برخي نقصهاي زير سطحي قطعات

p مغناطيسيمغناطيسي p است. پارامترهاي اساسي فرآيند به مفاهيم نسبتا است. پارامترهاي اساسي فرآيند به مفاهيم نسبتاساده اي بستگي دارد. هنگامي كه يك قطعه فرومغناطيسي، ساده اي بستگي دارد. هنگامي كه يك قطعه فرومغناطيسي،

p در p در مغناطيس مي شود، ناپيوستگي مغناطيسي كه تقريبا مغناطيس مي شود، ناپيوستگي مغناطيسي كه تقريباراستاي عمود بر جهت ميدان مغناطيسي واقع است، موجب راستاي عمود بر جهت ميدان مغناطيسي واقع است، موجب

ايجاد يك ميدان نشتي قوي مي شود. اين ميدان نشتي در رو و ايجاد يك ميدان نشتي قوي مي شود. اين ميدان نشتي در رو و باالي سطح قطعه مغناطيس شده حضور داشته و مي تواند باالي سطح قطعه مغناطيس شده حضور داشته و مي تواند

شود.. شود.. نماياننمايانآشكارا توسط ذرات ريز مغناطيسي آشكارا توسط ذرات ريز مغناطيسي يك قطعه را مي توان با به كاربردن آهنرباهاي دائم، آهنرباهاي يك قطعه را مي توان با به كاربردن آهنرباهاي دائم، آهنرباهاي

الكتريكي و يا عبور يك جريان قوي از درون يا برون قطعه، الكتريكي و يا عبور يك جريان قوي از درون يا برون قطعه، مغناطيس كرد. با توجه به اين كه با روش آخر مي توان مغناطيس كرد. با توجه به اين كه با روش آخر مي توان

ميدانهاي مغناطيسي با شدت زياد در داخل قطعه ايجاد كرد، ميدانهاي مغناطيسي با شدت زياد در داخل قطعه ايجاد كرد، اين روش به صورت گسترده اي در كنترل كيفي محصول به اين روش به صورت گسترده اي در كنترل كيفي محصول به كار مي رود زيرا اين روش حساسيت خوبي براي شناسايي كار مي رود زيرا اين روش حساسيت خوبي براي شناسايي

عيوب قطعات و آشكارسازي آنها عرضه مي داردعيوب قطعات و آشكارسازي آنها عرضه مي دارد

: كننده استفاده :صنايع كننده استفاده صنايعگري، • ريخته قبيل از مختلف ازفرآيندهاي توليدي محصوالت گري، بازرسي ريخته قبيل از مختلف ازفرآيندهاي توليدي محصوالت بازرسي

شده . داده جوش وقطعات شده .آهنگري داده جوش وقطعات آهنگرياستفاده • روش اين از اجزا استفاده قابليت تعيين براي صنايع از استفاده بسياري روش اين از اجزا استفاده قابليت تعيين براي صنايع از بسياري

: كننند :مي كننند ميصنايع • وحتي ،پتروشيمي سازي فوالد،خودرو توليد مانند صنايع صنايعي وحتي ،پتروشيمي سازي فوالد،خودرو توليد مانند صنايعي

فضائي.فضائي.بازرسي • براي است ممكن كه است جائي ديگر دريا زير بازرسي بازرسي براي است ممكن كه است جائي ديگر دريا زير بازرسي

. كنند استفاده روش اين از دريا زير هاي لوله و ساحلي .تجهيزات كنند استفاده روش اين از دريا زير هاي لوله و ساحلي تجهيزات

: تست انجام :مراحل تست انجام مراحلسطح؛ • سطح؛ تميزكاري تميزكاري

زير • هاي روش از يكي به قطعه كردن زير مغناطيس هاي روش از يكي به قطعه كردن ::مغناطيس

با به كاربردن آهنرباهاي دائمبا به كاربردن آهنرباهاي دائم1.1.

آهنرباهاي الكتريكي آهنرباهاي الكتريكي 2.2.

يا عبور يك جريان قوي از درون يا برون قطعهيا عبور يك جريان قوي از درون يا برون قطعه3.3.•: صورت دو به مغناطيسي ذرات پودر :پاشيدن صورت دو به مغناطيسي ذرات پودر پاشيدن

خشك 1.1. خشك پودر پودر

.2.2) سوسپانسيون ) معلق (پودرهاي سوسپانسيون ) معلق پودرهايفلوئورسان • نور زير احتمالي هاي ترك محل در پودرها تجمع فلوئورسان ديدن نور زير احتمالي هاي ترك محل در پودرها تجمع ديدن

كردن : مغناطيسي هاي كردن :روش مغناطيسي هاي روش

: خشك مغناطيس :ذرات خشك مغناطيس ذراتمعموال پودر مگنتيت،هماتيت ويا تركيبي از آنهاست. معموال پودر مگنتيت،هماتيت ويا تركيبي از آنهاست. •ذرات مغناطيس در رنگ هاي مختلفي وجود دارند.ذرات مغناطيس در رنگ هاي مختلفي وجود دارند.•رنگي بايد استفاده شود كه بيشترين مغايرت رنگ را با رنگي بايد استفاده شود كه بيشترين مغايرت رنگ را با •

زمينه داشته باشد.زمينه داشته باشد.اين ذرات داراي مقاديري مواد فلوئورسان هستند.اين ذرات داراي مقاديري مواد فلوئورسان هستند.•درشت تر از پودر هاي تر و دماي كار كرد باالتري دارند.درشت تر از پودر هاي تر و دماي كار كرد باالتري دارند.•

: خشك مغناطيس :ذرات خشك مغناطيس (ذرات (ادامه) ادامه)

:) ( سوسپانسيون تر مغناطيس (:ذرات ( سوسپانسيون تر مغناطيس ذرات

•. هستند مائع در معلق ذرات .مخلوط هستند مائع در معلق ذرات مخلوطهستند .• خشك هاي پودر از تر ريز هستند .خيلي خشك هاي پودر از تر ريز خيلي•. دارند تري پائين كاركرد .دماي دارند تري پائين كاركرد دماي•. هستند مصرف قابل نيز اسپري صورت .به هستند مصرف قابل نيز اسپري صورت به

: تر پودر :ذرات تر پودر (ذرات (ادامه) ادامه)

روشهای مغناطیس کردن قطعات :روشهای مغناطیس کردن قطعات :

ایجاد شدن میدان مغناطیسی به صورت دایره ایجاد شدن میدان مغناطیسی به صورت دایره 1.1.ای .ای .

ایجاد شدن میدان مغناطیسی به صورت طولی ایجاد شدن میدان مغناطیسی به صورت طولی 2.2...

روشهای اعمال ذرات مغناطیسی:روشهای اعمال ذرات مغناطیسی:

روش باقیماندهروش باقیمانده1.1.

روش پیوستهروش پیوسته2.2.

انواع جریان مغناطیس کننده :انواع جریان مغناطیس کننده :

جریان متناوبجریان متناوب1.1.

جریان مستقیمجریان مستقیم2.2.

روشهای ايجاد ميدان مغناطيسیروشهای ايجاد ميدان مغناطيسیروش بکارگيری يوکروش بکارگيری يوک1.1.

روش بکارگيری هادی مرکزیروش بکارگيری هادی مرکزی2.2.

روش تماس مستقيمروش تماس مستقيم3.3.

مزايا :مزايا :

جزء روش هاي اقتصادي وارزان قيمت است.جزء روش هاي اقتصادي وارزان قيمت است.1.1.

برای ترکهای خيلی ريزو برای ناپيوستگی های برای ترکهای خيلی ريزو برای ناپيوستگی های 2.2.زير سطحی .زير سطحی .

حساسيت بازرسی باالست .حساسيت بازرسی باالست .3.3.سرعت انجام تست نسبتا باالست.سرعت انجام تست نسبتا باالست.4.4.

داراي تجهيزات پرتابل نيز هست.داراي تجهيزات پرتابل نيز هست.5.5.

آشكار كردن نشانه ترك بسيار شبيه به خود آشكار كردن نشانه ترك بسيار شبيه به خود 6.6.ترك ،مزيتي كه در روش التراسونيك وجريان گردابي ترك ،مزيتي كه در روش التراسونيك وجريان گردابي

وجود ندارد.وجود ندارد.

معايب :معايب :فقط خاص مواد فرو مغناطيس است.فقط خاص مواد فرو مغناطيس است.1.1.

جهت ميدان با نقص بايد زاويه مناسب بسازد.جهت ميدان با نقص بايد زاويه مناسب بسازد.2.2.

به دليل فوق الذكربايد دوياچند مرتبه انجام شود .به دليل فوق الذكربايد دوياچند مرتبه انجام شود .3.3.

بسته به عمق ترک وقطعات خيلي بزرگ ميدان بايد قويتر بسته به عمق ترک وقطعات خيلي بزرگ ميدان بايد قويتر 4.4.باشد.باشد.

گاها تجمع پودر نشاندهنده عيب نيست.گاها تجمع پودر نشاندهنده عيب نيست.5.5.

رويت قابل مغناطيسي خشك ذرات از رويت مثالي قابل مغناطيسي خشك ذرات از مثالي

قابل مغناطيسي خشك ذرات از هايي قابل نمونه مغناطيسي خشك ذرات از هايي نمونهرويت رويت

: قطعات كردن مغناطيسي هاي :روش قطعات كردن مغناطيسي هاي روش

.1.1. قوي مغناطيسي ميدان يك در دادن .قرار قوي مغناطيسي ميدان يك در دادن قرار

.2.2. قطعه خود از الكتريسيته جريان .عبور قطعه خود از الكتريسيته جريان عبور

.3.3. پيچ سيم از الكتريكي جريان .عبور پيچ سيم از الكتريكي جريان عبور

حسين مهندس جناب گرامی استاد از نهایت حسين در مهندس جناب گرامی استاد از نهایت درعزيز دانشجويان و عزيز پور دانشجويان و سپاس پور و تشکر سپاس نهایت و تشکر نهایت

باشم می رادارا باشم گذاری می رادارا گذاری

ماخذ و ماخذ منابع و منابعها 1.1. ها سایت سایت

www.tig wellding.com wellding.com

www.Ndt-ed.comwww.Ndt-ed.com

..