76364

Капиллярная дефектоскопия

Лекция

Физика

Физическая сущность ЦД контроля: пенетрация краевой угол смачивания капиллярные явления и уравнение Лапласа. Технологическая схема ЦД контроля чувствительность метода. Дефектоскопические материалы для ЦД контроля Метод контроля основан на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей пенетрантов в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объектов контроля и регистрации образующихся индикаторных следов визуальным способом или с помощью преобразователя. Капиллярный НК предназначен для обнаружения невидимых или...

Русский

2015-01-30

424.54 KB

14 чел.

                      Лекция 5. Капиллярная дефектоскопия.

План лекции Классификация капиллярных методов НК, цветная дефектоскопия (ЦД). Физическая сущность ЦД - контроля: пенетрация, краевой угол смачивания, капиллярные явления и уравнение Лапласа. Технологическая схема ЦД - контроля, чувствительность метода. Дефектоскопические материалы для ЦД - контроля    

 Метод контроля основан на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей (пенетрантов) в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объектов контроля и регистрации образующихся индикаторных следов визуальным способом или с помощью преобразователя.

Капиллярный НК предназначен для обнаружения невидимых или слабовидимых невооруженным глазом поверхностных и сквозных дефектов в объектах контроля, определения их расположения, протяженности (для дефектов типа трещин) и ориентации по поверхности. Этот вид контроля позволяет диагностировать объекты любых размеров и форм, изготовленные из черных и цветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла, керамики, а также других твердых неферромагнитных материалов.

Капиллярный контроль применяют также для объектов, изготовленных из ферромагнитных материалов, если их магнитные свойства, форма, вид и месторасположение дефектов не позволяют достичь требуемой по ГОСТ 21105—75 чувствительности магнитопорошковым методом или магнитопорошковый метод контроля не допускается применять по условиям эксплуатации объекта.

Капилляр, выходящий на поверхность объекта контроля только с одной стороны, называют поверхностной несплошностью, а соединяющий противоположные стенки объекта контроля, — сквозной.

Изображение, образованное пенетрантом, в месте расположения несплошности и подобное форме ее сечения у выхода на поверхность объекта контроля называют индикаторным рисунком (след).

Капиллярные методы подразделяют на основные, использующие капиллярные явления, и комбинированные.

Основные капиллярные методы контроля подразделяют в зависимости от типа проникающего вещества:

1. Метод проникающих растворов -  жидкостный метод - основанный на использовании в качестве проникающего вещества жидкого индикаторного раствора.

2. Метод фильтрующихся суспензий - жидкостный метод, основанный на использовании в качестве жидкого проникающего вещества индикаторной суспензии, которая образует индикаторный рисунок из отфильтрованных частиц дисперсной фазы.

В зависимости от способа выявления индикаторного рисунка подразделяют на люминисцентные, основанный на регистрации контраста люминесцирующсго в длинноволновом ультрафиолетовом излучении видимого индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля,

- цветной, основанный на регистрации контраста цветного в видимом излучении индикаторного рисунка па фоне поверхности объекта контроля;

- люминесцентно – цветной, Рис.5.1, основанный на регистрации контраста цветного или люминесцирующего индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля в видимом или длинноволновом ультрафиолетовом излучении;

    

Рисунок 5.1  Люминесцентно- цветная дефектоскопия 1 - деталь, 2 – дефект заполненный пенетрантом, 3. – слой проявителя, 4. – индикаторный след, 5. – источник ультрофиолетового излучения, Вн - свечение индекаторного следа, Вф – свечение фона, Xи – размер индикаторного следа, Xд – размер дефекта на поверхности

- яркостный, основанный на регистрации контраста в видимом излучении ахроматического рисунка на фоне поверхности объекта контроля.

Комбинированные методы капиллярного неразрушающего контроля сочетают два или более различных по физической сущности методов неразрушающего контроля, один из которых обязательно жидкостный.

Капиллярно-электростатический метод основан на обнаружении индикаторного рисунка, образованного скоплением электрически заряженных частиц у поверхностной или сквозной несплошности неэлектропроводящего объекта, заполненного ионогенным пенетрантом.

Капиллярно-электроиндуктивный метод основан на электроиндуктивном обнаружении электропроводящего индикаторного пенетранта в поверхностных и сквозных несплошностях неэлектропроводящего объекта.

Капиллярно-магнитопорошковый метод основан на обнаружении комплексного индикаторного рисунка, образованного пенетрантом и ферромагнитным порошком, при контроле намагниченного объекта.

Жидкостный капиллярно-радиационный метод излучения основан на регистрации ионизирующего излучения соответствующего пенетранта в поверхностных и сквозных несплошностях, а капиллярно-радиационный метод поглощения — на регистрации поглощения ионизирующего излучения соответствующим пенетрантом в поверхностных и сквозных несплошностях объекта контроля.

Дефектоскопические средства

Капиллярный дефектоскопический материал применяют при капиллярном неразрушающем контроле и используют для пропитки, нейтрализации или удаления избытка проникающего вещества с поверхности и проявления его остатков с целью получения первичной информации о наличии несплошности в объекте контроля.

Набор дефектоскопических материалов, рис. 5.2, — взаимозависимое целевое сочетание дефектоскопических материалов: индикаторного пенетранта, проявителя, очистителя и гасителя.

Рисунок 5.2  Набор дефектоскопических материалов для капиллярного контроля

Индикаторный пенетрант И — капиллярный дефектоскопический материал, обладающий способностью проникать в несплошности  объекта  контроля  и индицировать их. Очиститель от пенетранта (очиститель) М — капиллярный дефектоскопический материал, предназначенный для удаления индикаторного пенетранта с поверхности объекта контроля самостоятельно или в сочетании с органическим растворителем или водой. Гаситель пенетранта (гаситель) Г — капиллярный дефектоскопический материал, предназначенный для гашения люминесценции или цвета остатков соответствующих индикаторных пенетрантов на поверхности объекта контроля. Проявитель пенетранта (проявитель) П — капиллярный дефектоскопический материал, предназначенный для извлечения индикаторного пенетранта из капиллярной полости несплошности с целью образования четкого индикаторного рисунка и создания контрастирующего с ним фона.

В качестве вспомогательных средств капиллярного неразрушающего контроля используют ванны, камеры, столы, контейнеры, кисти, распылители и т. п.

Основные операции при проведении капиллярного контроля

  1.  подготовка объекта к контролю;
  2.  обработка объекта дефектоскопическими материалами;
  3.  проявление дефектов;
  4.  обнаружение дефектов и расшифровка результатов контроля;
  5.  окончательная очистка объекта.

Подготовка объектов к контролю включает очистку контролируемой поверхности

от всевозможных загрязнений. Для предварительной очистки по-верхности применяют механическую очистку объекта контроля струей песка дроби, косточковой крошки и т.д. Для окончательной  очистки  контролируемых объектов используют пар, химические реактивы, ультразвуковую, тепловую очистку.

      Рисунок 5.3 Основные  этапы проведения капиллярного контроля.

Этап обработки объекта дефектоскопическими материалами заключается в заполнении полостей дефектов индикаторным пенетрантом, удалении его избытка и нанесении проявителя.

Для заполнения дефектов индикаторным пенетрантом применяют следующие способы: капиллярное -  наносим на контролируемую поверхность смачиванием, погружением, и т.д.;вакуумное заполнение; компрессионное при воздействии на него избыточного давления; ультразвуковое с использованием ультразвукового капиллярного эффекта; деформационное при воздействии на объект контроля упругих колебаний звуковой частоты или статического нагружения, увеличивающего раскрытие несплошности.

Избыток индикаторного пенетранта удаляют или гасят на контролируемой поверхности одним из следующих способов: протиранием салфетками с применением в необходимых случаях очищающего состава или растворителя; промыванием водой; обдуванием струей песка;  воздействием на пенетрант гасителями люминесценции или цвета. і

Поверхность подвергают естественно сушке или сушке в потоке воздухе •

Проявитель наносят указанными способами: распылением; электрораспылением в электрическом поле струей воздуха; нанесением кистью; погружением; обливаним; электроосаждением проявителя путем погружения в него объекта кон троля с одновременным воздействием электрического тока; посыпанием порошкообразного проявителя; наклеиванием ленты пленочного проявителя.

Проявление следов дефектов представляет собой процесс образования рисунка в местах наличия дефектов, для чего используют один из способов проявления индикаторных следов: выдержку объекта контроля на воздухе до момента появления индикаторного рисунка, с применением вакуума, нагрева.

Способы обнаружения индикаторного следа: Визуальное, фотоэлектрическое, телевизионное, инструментальное.  

Окончательную очистку объектов контроля осуществляют одним или несколькими технологическими приемами удаления проявителя, а при необходимости и остатков индикаторного пенетранта: протиранием; промыванием, ультразвуковой обработкой объекта в воде или органических растворителях с необходимыми добавками; и т.д.

Чувствительность и оценка результатов контроля

Чувствительностью капиллярного НК называют качество капиллярного неразрушающего контроля, характеризуемое порогом, классом и дифференциальной чувствительностью средства контроля в отдельности, либо целесообразным их сочетанием. Порог чувствительности капиллярного НК — раскрытие несплошности типа единичной трещины определенной длины, выявляемое с заданной вероятностью по заданным геометрическому или оптическому параметрам следа. Верхнему порогу чувствительности соответствует наименьшее выявляемое раскрытие, а нижнему — наибольшее.

Геометрический параметр индикаторного рисунка — отношение среднего значения ширины индикаторного следа к раскрытию выявленной несплошности.

Оптический параметр индикаторного рисунка — отношение среднего значения яркости индикаторного следа к среднему значению яркости фона.

Фон поверхности — бездефектная поверхность объекта контроля, обработанная дефектоскопическими материалами. Дифференциальная чувствительность средства капиллярного ПК — отношение изменения оптического и (или) геометрического параметра индикаторного следа к вызывающему его изменению раскрытия при неизменной глубине и длине несплошности типа единичной трещины.

       Класс чувствительности капиллярного НК - диапазон значений преимущественного раскрытия несплошпости типа единичной трещины определенной длины при заданных условиях вероятности выявления, геометрическом и (или) оптическом параметрах следа.

      Требуемый класс чувствительности, объем, периодичность и нормы оценки  качества устанавливает разработчики объекта контроля. В частностидл цветной дефектоскопии, чувствительность капиллярного контроля – способность выявления несплошностей данного размера с заданной вероятностью при использовании конкретного способа, технологии контроля и пенетрантной системы. Согласно ГОСТ 18442-80 класс чувствительности контроля определяют в зависимости от минимального размера выявленных дефектов с поперечными размером 0,1 - 500 мкм.

     Выявление поверхностных дефектов, имеющих размер раскрытия более 500 мкм, капиллярными методами контроля не гарантируется.

 Класс чувствительности              Ширина раскрытия дефекта, мкм

I                                                                    Менее 1

II                                                                   От 1 до 10

III                                                                 От 10 до 100

IV                                                                  От 100 до 500

технологический                                            Не нормируется

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

47441. Биологическая эволюция. Основы теории эволюции 89 KB
  Основы теории эволюции. Дарвина о механизмах эволюции живой природы. Синтетическая теория эволюции. Учение о микроэволюции
47442. Действие элементарных эволюционных факторов в популяциях людей 93.5 KB
  Тема: Действие элементарных эволюционных факторов в популяциях людей План. Популяция людей. Генетическое разнообразие в популяциях людей Генетический груз в популяциях людей
47443. Макроэволюция 64.5 KB
  Направления эволюции. Типы эволюции групп. Правила эволюции групп. Процесс макроэволюции связан непосредственно с явлениями микроэволюции и является их обобщенным выражением.
47444. Общие закономерности в эволюции органов и систем 61 KB
  Тема: Общие закономерности в эволюции органов и систем. Эволюция органов и функций 2. Дифференциация и интеграция в эволюции органов 3. Закономерности морфофункциональных преобразований органов 3.
47445. Филогенез систем органов хордовых. Наружные покровы. Опорно-двигательный аппарат 59 KB
  Онтогенез покровов млекопитающих и человека отображает их эволюцию по типу архаллаксиса. Онтогенез осевого скелета человека рекапитулирует основные филогенетические стадии его становления: в периоде нейруляции закладывается хорда заменяющаяся впоследствии хрящевым а затем и костным позвоночником. Нарушение онтогенеза осевого скелета у человека может выразиться в таких атавистических пороках развития как несрастание остистых отростков позвонков в результате чего формируется spin bifid дефект позвоночного канала. зародыш человека обладает...
47446. Филогенез систем органов хордовых. Пищеварительная система. Дыхательная система. Кровеносная система 85 KB
  Из спинной аорты кровь через систему капилляров возвращается по венам в брюшную аорту. По выносящим жаберным артериям кровь поступает в корни спинной аорты расположенные симметрично с двух сторон тела. Таким образом несмотря на простоту кровеносной системы в целом уже у ланцетника имеются основные Магистральные артерии характерные для позвоночных в том числе для человека: это брюшная аорта преобразующаяся позже в сердце восходящую часть дуги аорты и корень легочной артерии; спинная аорта становящаяся позже собственно аортой и сонные...
47447. Филогенез систем органов хордовых. Мочеполовая система. Центральная нервная система. Эндокринная система 90.5 KB
  Образование головного мозга называют цефализацией. Совместная эволюция органов чувств и головного мозга приводит к возникновению динамических координации между обонятельными рецепторами и передним мозгом зрительными и средним слуховыми и задним. Внутри головного и спинного мозга расположена общая полость соответствующая невроцелю. В спинном мозге это спинномозговой канал а в головном желудочки мозга.
47448. Антропогенез 83.5 KB
  Место человека в системе животного мира 2. Методы изучения эволюции человека 3. Адаптивные экологические типы человека 4. Место человека в системе животного мира Неограниченный прогресс в эволюции живой материи проявился в возникновении человека как биосоциального существа.
47449. Общая экология. Основные понятия экологии 45 KB
  Факторы среды и адаптации к ним организмов. Среды жизни и адаптации к ним организмов 5. Связи организмов в экосистемах 1. Геккелем для обозначения науки изучающей о взаимоотношения организмов со средой обитания.