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

18 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

45931. Типы зажимных устройств приспособлений. Краткая характеристика по составу, типу производства 12.18 KB
  По составу зажимные устройства делят на группы. 1Зажимные устройства состоящие из силового механизма и привода который обеспечивает перемещение контактного элемента и создаёт исходное усилие преобразуемое силовым механизмом в зажимное усилие. 2Зажимные устройства в котором силовой механизм приводится в действие рабочим прилагающим исходное усилие на орпеделёное плечё.Такие зажимные устройства с ручным приводом.
45932. Правила определения силы зажима заготовок в приспособлении 2.1 MB
  Для этого составляют расчетную схему где изображают все действующие силы и моменты резания зажимного усилия реакции опор и силы трения в местах контакта заготовки с опорными элементами и зажимными устройствами. По этому уравнению выводят формулу для расчета силы зажима Пример: расчетная схема на фрезерные операции. условий применительно к которым рассчитывались силы и моменты резания то их надо увеличить введением коэффициента запаса надежности закрепления согласно требованиям безопасности.
45933. Приводы зажимных устройств 1.73 MB
  Недостатки: незначительная плавность перемещения рабочих органов особенно при переменой нагрузке; низкое давление воздуха 04 мПа обуславливающие большие размеры приводов для приложения значительных усилий. на всех производственных участках подаётся воздушная среда давлением до 1МПа. Пневмоприводы рассчитываются на прочность при Р=06мПа а исходное усилие определяется при р=04МПа. Испытания их осуществляют при р не менее 09МПа.
45934. Цели, принципы, функции и основные задачи стандартизации 16.4 KB
  В соответствии с Федеральным Законом О техническом регулировании стандартизация осуществляется в целях: повышения уровня безопасности жизни или здоровья граждан имущества физических или юридических лиц государственного или муниципального имущества экологической безопасности безопасности жизни или здоровья животных и растений и содействия соблюдению требований технических регламентов; повышения уровня безопасности объектов с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера; обеспечения...
45935. Основные понятия в области метрологии. Метрология. Измерение. Погрешности измерения. Средство измерения. Единство измерений. Проверка средств измерений 18.03 KB
  Единство измерений. Проверка средств измерений.Рассматривает общие теоретические проблемы разработка теории и проблем измерений физических величин их единиц методов измерений.Устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины методов и средств измерений.
45936. Погрешности средств измерений. Систематическая погрешность средств измерений. Случайная погрешность средств измерений. Абсолютная, относительная погрешность. Точность средств измерений. Класс точности средств измерений 12.85 KB
  Погрешности средств измерений. Систематическая погрешность средств измерений. Случайная погрешность средств измерений. Точность средств измерений.
45937. Эталоны единиц физической величины. Эталон еденицы физической величины. Поверочная схема для средств измерений. Рабочий эталон. Вторичный эталон. Международный эталон 12.86 KB
  Эталоны единиц физической величины. Эталон еденицы физической величины. Рабочий эталон. Вторичный эталон.
45938. Средства измерительной техники. Средство измерений. Автоматичесое средство измерений. Автоматизированное средство измерений 12.24 KB
  Средство измерений. Автоматичесое средство измерений. Автоматизированное средство измерений. Средства измерительной техники измерительная техника обобщающее понятие охватывающее технические средства специально предназначенные для измерений.
45939. Классификация размерных цепей. Основные термины и определения. Метод расчета размерных цепей, обеспечивающие полную взаимозаменяемость 35.97 KB
  Размерные цепи отражают объективные размерные связи в конструкции машины технологических процессах изготовления ее детали и сборки при измерении возникающие в соответствии с условиями решаемых задач. Обозначаются размерные цепи прописными буквами русского алфавита и строчными буквами греческого алфавита кроме . Размеры образующие размерную цепь называют звеньями размерной цепи. Одно звено в размерной цепи замыкающее исходное а остальные составляющие.