دمغناطیس کردن قطعه پس از تست MT: کی لازم است؟

دمغناطیس کردن قطعه پس از آزمون ذرات مغناطیسی (MT) همیشه لازم نیست و پاسخ به کد مرجع آزمون بستگی دارد. طبق بند T-778 از ASME BPVC Section V-2023، اگر مغناطیس باقی‌مانده بتواند در فرآیند بعدی یا کارکرد قطعه اختلال ایجاد کند، قطعه باید دمغناطیس شود. طبق بند 18.1 راهنمای ASTM E709-21، دمغناطیس فقط وقتی الزامی است که نقشه، مشخصات فنی یا سفارش خرید خواسته باشد.

پیامد نادیده گرفتن دمغناطیس برای بازرسان جوش آشناست: براده‌ای که به سطح ماشین‌کاری‌شده می‌چسبد، یا جوشکاری که روی قطعه مغناطیس‌شده آرام نمی‌گیرد. این مقاله توضیح می‌دهد مغناطیس باقی‌مانده از کجا می‌آید، چه مشکلی می‌سازد، هر کد چه زمانی دمغناطیس را الزامی می‌کند، و دمغناطیس چطور با یوک AC به‌صورت موضعی انجام و سنجیده می‌شود. ASME Section V یک کد است و فعلش الزام است؛ ASTM E709-21 یک راهنما (Guide) است و جایی که فعلش «توصیه» است، در متن هم توصیه نوشته شده.

مغناطیس باقی‌مانده چیست و چرا پس از آزمون MT در قطعه می‌ماند؟

مغناطیس باقی‌مانده عبارت است از میدانی که پس از قطع نیروی مغناطیس‌کننده در یک ماده فرومغناطیس باقی می‌ماند. طبق بند 18.1 راهنمای ASTM E709-21، هر ماده فرومغناطیسی مقداری مغناطیس باقی‌مانده نگه می‌دارد و شدت آن به پس‌ماند مغناطیسی (Retentivity) قطعه بستگی دارد. طبق بند 18.2 همان راهنما، آسانی دمغناطیس به نیروی پسماندزدا (Coercive Force) فلز بستگی دارد، و پس‌ماند زیاد لزوماً به معنای نیروی پسماندزدای زیاد نیست؛ یعنی از قوی بودن میدان باقی‌مانده نمی‌شود نتیجه گرفت که پاک کردنش سخت است.

جهت میدان هم اهمیت دارد. طبق بند 13.2 راهنمای ASTM E709-21، میدان دایره‌ای معمولاً میدان باقی‌مانده قوی می‌سازد، ولی چون شار درون قطعه بسته می‌ماند قابل اندازه‌گیری نیست. به همین دلیل قطعه‌ای که هیچ اثر بیرونی نشان نمی‌دهد، ممکن است هنوز میدان باقی‌مانده قابل توجهی داشته باشد. در بازرسی جوش با یوک، میدان موضعی و طولی بین دو قطب است و این مشکل کمتر پیش می‌آید، ولی در قطعاتی که با عبور جریان از خودِ قطعه مغناطیس شده‌اند باید جدی گرفته شود.

مغناطیس باقی‌مانده چه مشکلی برای قطعه می‌سازد؟

طبق بند 18.1 راهنمای ASTM E709-21، مغناطیس باقی‌مانده روی خواص مکانیکی قطعه اثری ندارد؛ مشکلش در فرآیندهای بعدی و در سرویس است. همین بند پیامدهای اصلی را برمی‌شمارد:

برای بازرس جوش، ردیف سوم مهم‌تر از بقیه است. قطعه‌ای که پس از آزمون ذرات مغناطیسی (MT) باید دوباره جوشکاری یا تعمیر شود، با میدان باقی‌مانده قوی ممکن است قوس ناپایدار بدهد. ردیف آخر هم مستقیم به کیفیت آزمون برمی‌گردد: طبق بند 9.1.3 همان راهنما، اگر قطعه از مغناطیس‌کردن قبلی میدانی نگه داشته که در آزمون تداخل می‌کند، پیش از آزمون باید دمغناطیس شود.

چه زمانی دمغناطیس کردن قطعه الزامی است؟

دمغناطیس کردن قطعه در دو مرجع اصلی آزمون ذرات مغناطیسی (MT) با دو منطق متفاوت الزامی می‌شود. بند T-778 از ASME BPVC Section V-2023 معیار را به پیامد گره می‌زند: هر جا مغناطیس باقی‌مانده بتواند در فرآیند بعدی یا کارکرد قطعه اختلال کند، دمغناطیس الزامی است. بند 18.1 راهنمای ASTM E709-21 معیار را به مدارک گره می‌زند: فقط وقتی نقشه، مشخصات یا سفارش خرید آن را بخواهد. طبق بند 9.1.3 همان راهنما، اگر میدان مانده از آزمون قبلی در آزمون تداخل کند، پیش از آزمون دمغناطیس لازم است.

تفاوت عملی جایی است که مدارک پروژه ساکت‌اند. در پروژه‌ای که آزمون به ASME Section V ارجاع شده، قطعه‌ای که پس از بازرسی ماشین‌کاری، آبکاری یا جوشکاری می‌شود، یا کنار ابزار حساس نصب می‌شود، مشمول بند T-778 است حتی اگر نقشه چیزی نگفته باشد. فقط در پروژه‌ای که صرفاً ASTM E709 مرجع است و مدارک ساکت‌اند، دمغناطیس الزام استاندارد نیست. در هر دو حالت، تصمیم پیش از آزمون گرفته و در دستورالعمل کتبی ثبت شود.

دمغناطیس بر چه اصل فیزیکی کار می‌کند؟

طبق بند 18.2 راهنمای ASTM E709-21، دمغناطیس به‌طور کلی با قرار دادن قطعه در میدانی برابر یا قوی‌تر از میدان مغناطیس‌کننده و تقریباً در همان جهت، و سپس معکوس‌کردن پیوسته جهت میدان همراه با کاهش تدریجی آن تا صفر انجام می‌شود. جریان متناوب این معکوس‌شدن را خودبه‌خود در هر سیکل انجام می‌دهد و به همین دلیل پایه بیشتر روش‌هاست.

طبق بند 18.2.1 همان راهنما، سریع‌ترین روش عبور قطعه از یک کویل AC پرشدت و بیرون کشیدن آهسته آن است؛ کویل ۵۰۰۰ تا ۱۰٬۰۰۰ آمپر-دور توصیه می‌شود، قطعه از فاصله ۳۰۰ میلی‌متری وارد و دست‌کم تا ۹۰۰ میلی‌متر آن‌سوی کویل برده می‌شود، و میدان پیش از بیرون رفتن کامل قطعه قطع نمی‌شود وگرنه قطعه دوباره مغناطیس می‌شود. طبق بند 18.2.4، برای قطعات بزرگی که میدان AC به عمقشان نمی‌رسد، روش DC معکوس‌شونده با کاهش پله‌ای مؤثرترین روش است و تجهیزات ویژه می‌خواهد.

دمغناطیس موضعی با یوک چگونه انجام می‌شود؟

برای بازرسی جوش، که میدان با یوک و به‌صورت موضعی ایجاد شده، روش متناسب هم موضعی است. طبق بند 18.2.3 راهنمای ASTM E709-21، یوک جریان متناوب برای دمغناطیس موضعی به کار می‌رود:

1. یوک را در حالت AC روشن کنید.
2. هر دو قطب را روی سطح ناحیه آزمون‌شده بگذارید.
3. یوک را روشن‌مانده روی کل ناحیه حرکت دهید.
4. یوک را در حالی که هنوز روشن است، آهسته از سطح دور کنید.
5. فقط پس از دور شدن کامل از قطعه، یوک را خاموش کنید.
6. میدان باقی‌مانده را با نشانگر میدان بسنجید و ثبت کنید.

بند 18.2.3 فقط یوک AC را برای این کار نام می‌برد؛ حالت DC یوک در این بند روش دمغناطیس نیست، پس برای دمغناطیس موضعی، کلید یوک روی AC قرار می‌گیرد.

اثربخشی دمغناطیس چطور سنجیده می‌شود؟

طبق بند 18.3 راهنمای ASTM E709-21، اثربخشی دمغناطیس را می‌توان با نشانگرهای مناسب میدان مغناطیسی (Magnetic Field Indicator) نشان داد. همین بند هشدار می‌دهد که قطعه پس از مغناطیس‌کردن دایره‌ای ممکن است میدان باقی‌مانده قوی داشته باشد و اثر بیرونی کمی نشان دهد؛ پس اگر دمغناطیس کامل لازم است، مغناطیس‌کردن دایره‌ای پیش از طولی انجام شود تا میدان طولی آخر قابل اندازه‌گیری باشد. برای قطعه‌ای مثل رینگ بلبرینگ، اگر نمونه قربانی موجود باشد، توصیه شده یک طرف آن برش داده و میدان نشتی باقی‌مانده اندازه‌گیری شود.

معیار قبولی عدد ثابت ندارد. طبق بند 18.3.1 همان راهنما، میدان باقی‌مانده قابل اندازه‌گیری پس از دمغناطیس نباید از مقداری بیشتر باشد که توافق شده یا در نقشه، قرارداد، سفارش خرید یا مشخصات آمده است. ASTM E709-21 خودش عدد عمومی برای این حد نمی‌دهد؛ بنابراین اگر مدارک پروژه عددی ندارند، پیش از آزمون از کارفرما بخواهید حد و روش اندازه‌گیری را تعیین کند. نتیجه اندازه‌گیری هم در گزارش آزمون ثبت شود، وگرنه دمغناطیس انجام‌شده قابل اثبات نیست.

دمغناطیس در ترتیب کار آزمون MT کجا قرار می‌گیرد؟

دمغناطیس بعد از ارزیابی نشانه‌ها و پیش از تمیزکاری نهایی قرار می‌گیرد. طبق بند 19.1 راهنمای ASTM E709-21، دمغناطیس همیشه باید پیش از برداشتن ذرات انجام شود؛ دلیلش ساده است: تا وقتی قطعه میدان دارد، ذرات مغناطیسی به سطح می‌چسبند و پاک کردنشان سخت‌تر می‌شود. همین بند می‌گوید تمیزکاری پس از آزمون جایی لازم است که مواد آزمون در فرآیند بعدی یا در سرویس اختلال ایجاد کنند، و خریدار باید لزوم و دامنه آن را مشخص کند.

بنابراین ترتیب کامل در بازرسی جوش این است: آزمون در دو جهت، ارزیابی و ثبت نشانه‌ها، دمغناطیس در صورت الزام، سنجش میدان باقی‌مانده، و در پایان برداشتن جوهر مغناطیسی و رنگ زمینه سفید. جابه‌جا کردن دو مرحله آخر خطای رایجی است. اگر رنگ زمینه پیش از دمغناطیس پاک شود، ذرات جذب‌شده با پارچه روی سطح کشیده می‌شوند و تمیزکاری باید تکرار شود.