Енциклопедія пожежної безпеки

Неруйнівні способи контролю корозійностійких покриттів. Капілярний метод неруйнівного контролю зварювальних швів. Капілярна дефектоскопія зварних з'єднань Кольоровий метод неруйнівного контролю

ВИКОНАЛА: ЛОПАТИНА ОКСАНА

Капілярна дефектоскопіяметод дефектоскопії, заснований на проникненні певних рідких речовин у поверхневі дефекти виробу під дією капілярного тиску, внаслідок чого підвищується світло- та квітконтрастність дефектної ділянки щодо непошкодженої.

Капілярна дефектоскопія (капілярний контроль)призначений для виявлення невидимих ​​або слабо видимих ​​неозброєним оком поверхневих та наскрізних дефектів (тріщини, пори, раковини, непровари, міжкристалічна корозія, нориці тощо) в об'єктах контролю, визначення їх розташування, довжини та орієнтації по поверхні.

Індикаторна рідина(пенетрант) – це пофарбована рідина, призначена для заповнення відкритих поверхневих дефектів та подальшого утворення індикаторного малюнка. Рідина являє собою розчин або суспензію барвника в суміші органічних розчинників, гасу, масел з добавками поверхнево-активних речовин (ПАР), що знижують поверхневе натяг води, що знаходиться в порожнинах дефектів і поліпшують проникнення пенетрантів в ці порожнини. Пенетранти містять барвники (кольоровий метод) або люмінесцентні добавки (люмінесцентний метод) або їх комбінацію.

Очищувач– служить для попереднього очищення поверхні та видалення надлишків пенетранту

Проявникомназивають дефектоскопічний матеріал, призначений для вилучення пенетранта з капілярної несплошності з метою утворення чіткого індикаторного малюнка і створення фону, що контрастує з ним. Існує п'ять основних видів проявників, що використовуються з пенетрантами:

Сухий порошок; - водна суспензія; - суспензія в розчиннику; - розчин у воді; - пластикова плівка.

Прилади та обладнання для капілярного контролю:

Матеріали для кольорової дефектоскопії,Люмінесцентні матеріали

Набори для капілярної дефектоскопії (очисники, проявники, пенетранти)

Пульверизатори,Пневмогідропістолети

Джерела ультрафіолетового освітлення (ультрафіолетові ліхтарі, освітлювачі).

Випробувальні панелі (тест-панель)

Контрольні зразки кольорової дефектоскопії.

Процес капілярного контролю складається з 5 етапів:

1 – попереднє очищення поверхні.Щоб барвник міг проникнути в дефекти на поверхні, попередньо очистити її водою або органічним очисником. Усі забруднюючі речовини (мастила, іржа, тощо) будь-які покриття (ЛКП, металізація) повинні бути видалені з контрольованої ділянки. Після цього поверхня висушується, щоб усередині дефекту не залишалося води чи очищувача.

2 – нанесення пенетранту.Пенетрант, зазвичай червоного кольору, наноситься на поверхню шляхом розпилення, пензлем або зануренням об'єкта контролю у ванну, для гарного просочення та повного покриття пенетрантом. Як правило, при температурі 5 ... 50 ° С, на час 5 ... 30 хв.

3 - видалення надлишків пенетранту.Надлишок пенетранта видаляється протиранням серветкою, промиванням водою, або тим же очисником, що і на стадії попереднього очищення. При цьому пенетрант повинен бути видалений тільки з поверхні контролю, але не з порожнини дефекту. Потім поверхню висушують серветкою без ворсу або струменем повітря.

4 – нанесення проявника.Після просушки відразу на поверхню контролю тонким рівним шаром наноситься проявник (зазвичай білого кольору).

5 – контроль.Виявлення дефектів починається безпосередньо після закінчення процесу прояву. При контролі виявляються та реєструються індикаторні сліди. Інтенсивність забарвлення яких говорить про глибину і ширину розкриття дефекту, чим блідіша забарвлення, тим дефект дрібніший. Інтенсивне фарбування мають глибокі тріщини. Після проведення контролю проявник видаляється водою чи очищувачем.

До недоліківкапілярного контролю слід віднести його високу трудомісткість за відсутності механізації, більшу тривалість процесу контролю (від 0.5 до 1.5 год), а також складність механізації та автоматизації процесу контролю; зниження достовірності результатів за негативних температур; суб'єктивність контролю – залежність достовірності результатів від професіоналізму оператора; обмежений термін зберігання дефектоскопічних матеріалів, залежність їх властивостей умов зберігання.

Достоїнствами капілярного контролю є:простота операцій контролю, нескладність устаткування, застосовність до широкого спектру матеріалів, зокрема немагнітних металів. Головною перевагою капілярної дефектоскопії є те, що з його допомогою можна не тільки виявити поверхневі та наскрізні дефекти, але й отримати за їх розташуванням, протяжністю, формою та орієнтацією по поверхні цінну інформацію про характер дефекту і навіть деякі причини його виникнення (концентрація напружень, недотримання технології та ін.).

Дефектоскопічні матеріали для кольорової дефектоскопії вибирають залежно від вимог, що висуваються до контрольованого об'єкта, його стану та умов контролю. Як параметр розміру дефекту приймається поперечний розмір дефекту поверхні об'єкта контролю – так звана ширина розкриття дефекту. Мінімальна величина розкриття виявлених дефектів називається нижнім порогом чутливості і обмежується тим, що дуже мала кількість пенетранта, що затрималася в порожнині невеликого дефекту, виявляється недостатнім, щоб отримати контрастну індикацію при даній товщині шару речовини, що виявляє. Існує також верхній поріг чутливості, який визначається тим, що з широких, але неглибоких дефектів вимивається пенетрант при усуненні надлишків пенетранта на поверхні. Виявлення індикаторних слідів, що відповідає зазначеним вище основним ознаками, є підставою для аналізу про допустимість дефекту за його розміром, характером, положенням. ГОСТ 18442-80 встановлено 5 класів чутливості (за нижнім порогом) залежно від розмірів дефектів

Клас чутливості

Ширина розкриття дефекту, мкм

Від 10 до 100

Від 100 до 500

технологічний

Не нормується

З чутливістю по 1 класу контролюють лопатки турбореактивних двигунів, ущільнювальні поверхні клапанів та їх гнізд, металеві ущільнювальні прокладки фланців та ін (виявляються тріщини та пори величиною до десятих часток мкм). По 2 класу перевіряють корпуси і антикорозійні наплавлення реакторів, основний метал і зварні з'єднання трубопроводів, деталі підшипників (тріщини, що виявляються, і пори величиною до декількох мкм). По 3 класу перевіряють кріплення ряду об'єктів, з можливістю виявлення дефектів із розкриттям до 100 мкм, по 4 класу – товстостінне лиття.

Капілярні методи залежно від способу виявлення індикаторного малюнка поділяють на:

· Люмінесцентний метод, заснований на реєстрації контрасту люмінесцентного в довгохвильовому ультрафіолетовому випромінюваннівидимого індикаторного малюнка і натомість поверхні об'єкта контролю;

· контрастний (кольоровий) метод, заснований на реєстрації кольорового контрасту у видимому випромінюванні індикаторного малюнка на тлі поверхні об'єкта контролю.

· люмінесцентно-кольоровий метод, заснований на реєстрації контрасту кольорового або люмінесцентного індикаторного малюнка на тлі поверхні об'єкта контролю у видимому або довгохвильовому ультрафіолетовому випромінюванні;

· метод яскравості, Заснований на реєстрації контрасту у видимому випромінюванні ахроматичного малюнка на тлі поверхні об'єкта.

ВИКОНАВ: ВАЛЮХ ОЛЕКСАНДР

Капілярний контроль

Капілярний метод неруйнівного контролю

Капілярна дефектоскопія -метод дефектоскопії, заснований на проникненні певних рідких речовин у поверхневі дефекти виробу під дією капілярного тиску, внаслідок чого підвищується світло- та квітконтрастність дефектної ділянки щодо непошкодженої.

Розрізняють люмінесцентний та кольоровий методи капілярної дефектоскопії.

У більшості випадків за технічними вимогами необхідно виявляти настільки малі дефекти, що помітити їх при візуальний контрольнеозброєним оком практично неможливо. Застосування оптичних вимірювальних приладів, наприклад лупи або мікроскопа, не дозволяє виявити поверхневі дефекти через недостатню контрастність зображення дефекту на тлі металу та малого поля зору при великих збільшеннях. У разі застосовують капілярний метод контролю.

При капілярному контролі індикаторні рідини проникають у порожнини поверхневих і наскрізних несплошностей матеріалу об'єктів контролю, індикаторні сліди, що утворюються, реєструються візуальним способом або за допомогою перетворювача.

Контроль капілярним методом здійснюється відповідно до ГОСТ 18442-80 “Контроль неруйнівний. Капілярні методи. Загальні вимоги."

Капілярні методи поділяють на основні, використовують капілярні явища, і комбіновані, засновані на поєднанні двох або більше різних за фізичною сутністю методів неруйнівного контролю, одним з яких є капілярний контроль (капілярна дефектоскопія).

Призначення капілярного контролю (капілярної дефектоскопії)

Капілярна дефектоскопія (капілярний контроль)призначений для виявлення невидимих ​​або слабо видимих ​​неозброєним оком поверхневих та наскрізних дефектів (тріщини, пори, раковини, непровари, міжкристалічна корозія, нориці тощо) в об'єктах контролю, визначення їх розташування, довжини та орієнтації по поверхні.

Капілярні методи неруйнівного контролю засновані на капілярному проникненні індикаторних рідин (пенетрантів) у порожнини поверхневих і наскрізних несплошностей матеріалу об'єкта контролю та реєстрації індикаторних слідів, що утворюються, візуальним способом або за допомогою перетворювача.

Застосування капілярного методу неруйнівного контролю

Капілярний метод контролю застосовується при контролі об'єктів будь-яких розмірів та форм, виготовлених з чорних та кольорових металів, легованих сталей, чавуну, металевих покриттів, пластмас, скла та кераміки в енергетиці, авіації, ракетній техніці, суднобудуванні, хімічній промисловості, металургії, при будівництві ядерних реакторів, в автомобілебудуванні, електротехніки, машинобудуванні, ливарному виробництві, штампуванні, приладобудуванні, медицині та інших галузях. Для деяких матеріалів та виробів цей метод єдиний для визначення придатності деталей або установок до роботи.

Капілярну дефектоскопію застосовують також і для неруйнівного контролю об'єктів, виготовлених з феромагнітних матеріалів, якщо їх магнітні властивості, форма, вид і місцезнаходження дефектів не дозволяють досягати необхідної за ГОСТ 21105-87 чутливості магнітопорошковим методом і магнітопорошковий метод контролю не допускається застосовувати.

Необхідною умовою виявлення дефектів типу порушення суцільності матеріалу капілярними методами є наявність порожнин, вільних від забруднень та інших речовин, що мають вихід на поверхню об'єктів та глибину поширення, що значно перевищує ширину їх розкриття.

Капілярний контроль використовується також під час течування і, разом з іншими методами, при моніторингу відповідальних об'єктів і в процесі експлуатації.

Перевагами капілярних методів дефектоскопії є:простота операцій контролю, нескладність устаткування, застосовність до широкого спектру матеріалів, зокрема немагнітних металів.

Перевагою капілярної дефектоскопіїє те, що з його допомогою можна не тільки виявити поверхневі та наскрізні дефекти, але й отримати за їх розташуванням, протяжністю, формою та орієнтацією по поверхні цінну інформацію про характер дефекту і навіть деякі причини його виникнення (концентрація напруг, недотримання технології та ін.) ).

Як індикаторні рідини застосовують органічні люмінофори - речовини, що дають яскраве власне світіння під дією ультрафіолетових променів, а також різні барвники. Поверхневі дефекти виявляють за допомогою засобів, що дозволяють вилучати індикаторні речовини з порожнини дефектів та виявляти їхню присутність на поверхні виробу, що контролюється.

Капіляр (тріщина), Що виходить на поверхню об'єкта контролю тільки з одного боку, називають поверхневою несплошностью, а що з'єднує протилежні стінки об'єкта контролю, - наскрізний. Якщо поверхнева і наскрізна несплошності є дефектами, допускається застосовувати замість них терміни «поверхневий дефект» і «наскрізний дефект». Зображення, утворене пенетрантом у місці розташування несплошності та подібне до форми перерізу біля виходу на поверхню об'єкта контролю, називають індикаторним малюнком, або індикакацією.

Щодо несплошності типу одиничної тріщини замість терміна «індикація» допускається застосування терміна «індикаторний слід». Глибина несплошности - розмір несплошности у бік всередину об'єкта контролю з його поверхні. Довжина несплошності - поздовжній розмір несплошності лежить на поверхні об'єкта. Розкриття несплошности - поперечний розмір несплошности її виходу поверхню об'єкта контролю.

Необхідною умовою надійного виявлення капілярним методом дефектів, що мають вихід на поверхню об'єкта, є відносна незабрудненість сторонніми речовинами, а також глибина поширення, що значно перевищує ширину їх розкриття (мінімум 10/1). Для очищення поверхні перед нанесенням пенетранту використовують очисник.

Капілярні методи дефектоскопії поділяютьна основні, що використовують капілярні явища, та комбіновані, засновані на поєднанні двох або більше різних за фізичною сутністю методів неруйнівного контролю, одним з яких є капілярний.

Капілярний контроль зварних з'єднань застосовується виявлення зовнішніх (поверхневих і наскрізних) і . Такий спосіб перевірки дозволяє виявляти такі дефекти, як гарячі і непровари, пори, раковини та деякі інші.

За допомогою капілярної дефектоскопії можна визначити розташування та величину дефекту, а також його орієнтацію на поверхні металу. Цей метод застосовується як , і . Також його використовують при зварюванні пластмас, скла, кераміки та інших матеріалів.

Сутність методу капілярного контролю полягає у здатності спеціальних індикаторних рідин проникати у порожнини дефектів шва. Заповнюючи дефекти, індикаторні рідини утворюють індикаторні сліди, які реєструються при візуальному огляді або за допомогою перетворювача. Порядок капілярного контролю визначається такими стандартами, як ГОСТ 18442 та EN 1289.

Класифікація методів капілярної дефектоскопії

Способи капілярної перевірки поділяються на основні та комбіновані. Основні мають на увазі лише капілярний контроль проникаючими речовинами. Комбіновані засновані на спільному застосуванні двох або більше, одним з яких є капілярний контроль.

Основні методи контролю

Основні методи контролю поділяються:

  1. Залежно від типу проникаючої речовини:
  • перевірка за допомогою проникаючих розчинів
  • перевірка за допомогою фільтруючих суспензій
  1. Залежно від способу зчитування інформації:
  • яскравий (ахроматичний)
  • кольоровий (хроматичний)
  • люмінесцентний
  • люмінісцентно-кольоровий.

Комбіновані методи капілярного контролю

Комбіновані методи поділяються залежно від характеру та способу впливу на поверхню, що перевіряється. І бувають вони:

  1. Капілярно-електростатичний
  2. Капілярно-електроіндукційний
  3. Капілярно-магнітний
  4. Капілярно-радіаційний метод поглинання
  5. Капілярно-радіаційний метод випромінювання.

Технологія проведення капілярної дефектоскопії

До проведення капілярного контролю поверхню, що перевіряється, необхідно очистити і просушити. Після цього на поверхню наносять індикаторну рідину – панетрант. Ця рідина проникає в поверхневі дефекти швів і через деякий час проводять проміжне очищення, в ході якої видаляється зайва індикаторна рідина. Далі на поверхню наносять проявник, який починає витягувати індикаторну рідину зі зварених дефектів. Таким чином, на контрольованій поверхні проявляються малюнки дефекту, видимі неозброєним оком або за допомогою спеціальних проявників.

Етапи капілярного контролю

Процес контролю капілярним методом можна поділити на такі етапи:

  1. Підготовка та попереднє очищення
  2. Проміжне очищення
  3. Процес прояву
  4. Виявлення зварювальних дефектів
  5. Складання протоколу відповідно до результатів перевірки
  6. Остаточне очищення поверхні

Матеріали для капілярного контролю

Перелік необхідних матеріалів для проведення капілярної дефектоскопії наведено в таблиці:

Індикаторна рідина

Проміжний очищувач

Проявник

Флуоресцентні рідини

Кольорові рідини

Флуоресцентні кольорові рідини

Сухий проявник

Емульгатор на олійній основі

Рідкий проявник на водній основі

Розчинний рідкий очищувач

Водний проявник у вигляді суспензії

Водочутливий емульгатор

Вода чи розчинник

Рідкий проявник на основі води або розчинника для спеціального застосування

Підготовка та попереднє очищення поверхні, що перевіряється

При необхідності, з контрольованої поверхні зварного шва видаляють забруднення, такі як окалина, іржа, масляні плями, фарба та ін. Ці забруднення видаляють за допомогою механічної або хімічної очистки, або комбінацією цих способів

Механічне очищення рекомендується проводити лише у виняткових випадках, якщо на контрольованій поверхні знаходиться пухка плівка оксидів або є різкі перепади між валиками шва, глибокі підрізи. Обмежене застосуваннямеханічне очищення отримала через те, що при її проведенні часто поверхневі дефекти виявляються закритими в результаті затирання, і вони не виявляються під час перевірки.

Хімічна очистка відбувається із застосуванням різних хімічних засобів для чищення, які видаляють з перевіряється поверхні такі забруднення, як фарба, масляні плями та ін. Залишки хімічних реагентів можуть реагувати з індикаторними рідинами і впливати на точність контролю. Тому хімічні речовини після попереднього очищення повинні змиватися з поверхні водою, або іншими засобами.

Після попереднього очищення поверхні необхідно просушити. Просушування необхідно для того, щоб на зовнішній поверхні шва, що перевіряється, не залишилося ні води, ні розчинника, ні будь-яких інших речовин.

Нанесення індикаторної рідини

Нанесення індикаторних рідин на контрольовану поверхню може виконуватись такими способами:

  1. Капілярним способом. І тут заповнення зварних дефектів відбувається мимоволі. Рідина наноситься за допомогою змочування, занурення, струменем або розпорошенням стисненим повітрям або інертним газом.
  2. Вакуумний спосіб. При такому способі в порожнинах дефектів створюється розряджена атмосфера і тиск у них менше, ніж атмосферне, тобто. виходить своєрідний вакуум у порожнинах, який всмоктує індикаторну рідину.
  3. Компресійний метод. Цей спосіб протилежний вакуумному способу. Заповнення дефектів відбувається під впливом на індикаторну рідину тиску, що перевищує атмосферний тиск. Під великим тискомрідина заповнює дефекти, витісняючи їх повітря.
  4. Ультразвуковий метод. Заповнення порожнин дефектів відбувається в ультразвуковому полі та використанням ультразвукового капілярного ефекту.
  5. Деформаційний метод. Порожнина дефектів заповнюється під впливом на індикаторну рідину пружних коливань звукової хвилі або при статичному навантаженні, що збільшує мінімальний розмір дефектів.

Для кращого проникнення індикаторної рідини в порожнини дефектів температура поверхні повинна бути в межах 10-50°С.

Проміжне очищення поверхні

Наносити речовини для проміжної очистки поверхні слід таким чином, щоб індикаторна рідина не видалялася з поверхневих дефектів.

Очищення водою

Надлишки індикаторної рідини можуть бути видалені оббризкуванням, або протиранням вологою тканиною. При цьому слід уникати механічного впливу на контрольовану поверхню. Температура води має перевищувати 50°С.

Очищення розчинником

Спочатку зайву рідину видаляють за допомогою чистої тканини без ворсу. Після цього поверхню очищають тканиною, змоченою розчинником.

Очищення емульгаторами

Для видалення індикаторних рідин використовують водочутливі емульгатори або емульгатори на основі масел. Перед нанесенням емульгатора необхідно змити надлишки індикаторної рідини водою і відразу нанести емульгатор. Після емульгтрування поверхню металу необхідно промити водою.

Комбінована очистка водою та розчинником

При такому способі очищення спочатку з контрольованої поверхні змивають водою зайву індикаторну рідину, а потім очищають поверхню безворсовою тканиною, змоченою розчинником.

Сушіння після проміжного очищення

Для висушування поверхні після проміжної очистки можна застосувати кілька способів:

  • витиранням чистою сухою неволокнистою тканиною
  • випаровуванням при температурі навколишнього середовища
  • сушінням при підвищеній температурі
  • сушінням у повітряному струмені
  • комбінуванням вищеперерахованих способів сушіння.

Процес сушіння необхідно проводити таким чином, щоб не відбувалося висихання індикаторної рідини у порожнинах дефектів. Для цього сушіння виконують при температурі, що не перевищує 50°С.

Процес прояву поверхневих дефектів у зварному шві

Проявник наносять на контрольовану поверхню тонким рівним шаром. Процес прояву слід розпочинати якнайшвидше після проміжного очищення.

Сухий проявник

Застосування сухого проявника можливе лише з індикаторними флуоресцентними рідинами. Наноситься сухий проявник напиленням або електростатичного розпилення. Ділянки, що контролюються, повинні покриватися однорідно, рівномірно. Локальні скупчення проявника неприпустимі.

Рідкий проявник на основі водної суспензії

Проявник наноситься однорідно при зануренні до нього контрольованого з'єднання або розбризкуванням за допомогою апарата. При використанні методу занурення, для отримання найкращих результатів, тривалість занурення має бути якомога коротшою. Після цього контрольоване з'єднання має пройти сушіння випаровуванням або обдуванням у печі.

Рідкий проявник на основі розчинника

Проявник наноситься розпиленням на контрольовану поверхню таким чином, щоб поверхня була рівномірно змочена і на ній сформувалася тонка та однорідна плівка.

Рідкий проявник у вигляді водного розчину

Рівномірне нанесення такого проявника досягається за допомогою занурення в нього контрольованих поверхонь, або за допомогою розпилення спеціальними апаратами. Занурення має бути короткочасним, у цьому випадку досягаються найкращі результати перевірки. Після цього контрольовані поверхні висушують випаром або обдуванням печі.

Тривалість процесу прояву

Тривалість процесу прояву продовжується, як правило, протягом 10-30 хв. У окремих випадках допускається збільшення тривалості прояви. Відлік часу прояви починається: для сухого проявника відразу після його нанесення, а рідкого проявника - відразу після закінчення просушування поверхні.

Виявлення зварювальних дефектів внаслідок капілярної дефектоскопії

По можливості огляд контрольованої поверхні починають відразу ж після нанесення проявника або після його висушування. Але остаточний контроль відбувається після завершення процесу вияву. Як допоміжні прилади, при оптичному контролі, застосовуються збільшувальні скла, або окуляри зі збільшувальними лінзами.

При використанні флуоресцентних індикаторних рідин

Неприпустиме використання фотохроматичних окулярів. Необхідно, щоб очі контролера адаптувалися до темряви у випробувальній кабіні протягом 5 хвилин, як мінімум.

Ультрафіолетове випромінювання не попадає в очі контролера. Усі контрольовані поверхні не повинні флуоресціювати (відбивати світло). Також у поле зору контролера не повинні потрапляти предмети, що відбивають світло під впливом ультрафіолетових променів. Можна застосовувати загальне ультрафіолетове освітлення для того, щоб контролер міг безперешкодно переміщатися випробувальною камерою.

При використанні кольорових індикаторних рідин

Усі контрольовані поверхні оглядаються при денному або штучному освітленні. Освітленість на поверхні, що перевіряється, повинна бути не менше 500лк. При цьому, на поверхні не повинно бути відблисків через відбиття світла.

Повторний капілярний контроль

Якщо є необхідність у повторному контролі, весь процес капілярної дефектоскопії повторюють, починаючи з процесу попереднього очищення. Для цього необхідно, по можливості, забезпечити більш сприятливі умови контролю.

Для повторного контролю допускається застосовувати тільки такі ж індикаторні рідини, одного й того ж виробника, що і за першого контролю. Використання інших рідин, або таких же рідин, але різних виробників, не допускається. У цьому випадку необхідно виконати ретельне очищення поверхні, щоб на ній не залишилося слідів від попередньої перевірки.

Згідно з EN571-1, основні стадії капілярного контролю представлені на схемі:

Відео на тему: "Капілярна дефектоскопія зварних швів"

Капілярний контроль (капілярна/люмінесцентна/кольорова дефектоскопія, контроль пенетрантами)

Капілярний контроль, капілярна дефектоскопія, люмінесцентна/кольорова дефектоскопія- це найпоширеніші серед фахівців назви методу неруйнівного контролю проникаючими речовинами, - пенетрантами.

Капілярний метод контролю- Оптимальний спосіб виявлення дефектів, що виходять на поверхню виробів. Практика показує високу економічну ефективність капілярної дефектоскопії, можливість її використання у різноманітності форм і контрольованих об'єктів, починаючи від металів і закінчуючи пластмасами.

При відносно низькій вартості витратних матеріалів обладнання для проведення люмінесцентної та кольорової дефектоскопії є більш простим і менш дорогим, ніж для більшості інших методів неруйнівного контролю.

Набори для капілярного контролю

Комплекти для кольорової дефектоскопії на основі червоних пенетрантів та білих проявників

Стандартний набір для роботи в діапазоні температур -10°C...+100°C

Високотемпературний набір для роботи в діапазоні 0°C ... +200°C

Комплекти для капілярної дефектоскопії на основі люмінесцентних пенетрантів

Стандартний набір для роботи в діапазоні температур -10°C ... +100°C у видимому та УФ світлі

Високотемпературний набір для роботи в діапазоні 0 ° C ... +150 ° C з використанням УФ світильника = 365 нм.

Набір для контролю особливо відповідальних виробів у діапазоні 0°C...+100°C з використанням УФ світильника =365 нм.

Капілярна дефектоскопія - огляд

Історична довідка

Метод дослідження поверхні об'єкта проникаючими пенетрантами, який також відомий як капілярна дефектоскопія(Капілярний контроль), з'явився в нашій країні в 40-х роках минулого сторіччя. Капілярний контроль вперше почали застосовувати в авіабудуванні. Його прості та зрозумілі принципи залишилися незмінними до теперішнього часу.

За кордоном приблизно в цей же час був запропонований, а незабаром і запатентований червоно-білий метод виявлення поверхневих дефектів. Згодом він отримав назву - метод контролю проникаючими рідинами (Liquid penetrant testing). У другій половині 50-х років минулого століття матеріали для капілярної дефектоскопії були описані у військовій специфікації США (MIL-1-25135).

Контроль якості проникними речовинами

Можливість контролю якості виробів, деталей та вузлів проникаючими речовинами - пенетрантамиіснує завдяки такому фізичному явищу, як змочування. Дефектоскопічна рідина (пенетрант) змочує поверхню, заповнює гирло капіляра, створюючи умови для появи капілярного ефекту.

Проникаюча здатність – комплексна властивість рідин. Це - основа капілярного контролю. Проникаюча здатність залежить від наступних факторів:

  • властивості досліджуваної поверхні та ступінь її очищення від забруднень;
  • фізико-хімічні властивості матеріалу об'єкта контролю;
  • властивості пенетранта(змочування, в'язкість, поверхневий натяг);
  • температура об'єкта дослідження (впливає на в'язкість пенетранту та змочуваність)

Серед інших видів неруйнівного контролю (НК) капілярний метод відіграє особливу роль. По-перше, за сукупністю якостей, це ідеальний спосібконтролю поверхні на наявність невидимих ​​для ока мікроскопічних несплошностей. Від інших видів ПК його вигідно відрізняють портативність та мобільність, вартість контролю одиниці площі виробу, відносна простота реалізації без використання складного обладнання. По-друге, капілярний контроль більш універсальний. Якщо, наприклад, застосовується лише контролю феромагнітних матеріалів мають відносну магнітну проникність понад 40, то капілярна дефектоскопія застосовна до виробів практично будь-якої форми і матеріалу, де геометрія об'єкта і напрямок дефектів особливої ​​ролі не грають.

Розвиток капілярного контролю як методу неруйнівного контролю

Розвиток методів дефектоскопії поверхонь як одного з напрямків неруйнівного контролю безпосередньо пов'язаний з науково-технічним прогресом. Виробники промислового обладнаннязавжди були стурбовані економією матеріалів та людських ресурсів. При цьому експлуатація обладнання часто пов'язана з підвищеними механічними навантаженнями на деякі його елементи. Як приклад наведемо лопатки турбін авіаційних двигунів. У режимі інтенсивних навантажень саме тріщини на поверхні лопаток є відомою небезпекою.

У цьому випадку, як і в багатьох інших, капілярний контроль виявився дуже доречним. Виробники швидко оцінили, він був узятий на озброєння та отримав стійкий вектор розвитку. Капілярний метод виявився одним із найчутливіших і затребуваних методів неруйнівного контролю у багатьох галузях. Головним чином, у машинобудуванні, серійному та дрібносерійному виробництві.

В даний час вдосконалення методів капілярного контролю здійснюється у чотирьох напрямках:

  • підвищення якості дефектоскопічних матеріалів, спрямоване розширення діапазону чутливості;
  • зниження шкідливого впливуматеріалів на навколишнє середовищета людини;
  • використання систем електростатичного напилення пенетрантів та проявників для більш рівномірного та економного їх нанесення на контрольовані деталі;
  • впровадження схем автоматизації у багатоопераційний процес діагностики поверхонь на виробництві.

Організація ділянки кольорової (люмінесцентної) дефектоскопії

Організація ділянки для кольорової (люмінесцентної) дефектоскопії здійснюється відповідно до галузевих рекомендацій та стандартів підприємств: РД-13-06-2006. Ділянка закріплюється за лабораторією неруйнівного контролю підприємства, яка атестується відповідно до Правил атестації та основних вимог до лабораторій неруйнівного контролю ПБ 03-372-00.

Як у нашій країні, так і за кордоном, використання методів кольорової дефектоскопії на великих підприємствах описано у внутрішніх стандартах, які повністю ґрунтуються на національних. Кольорова дефектоскопія описана у стандартах компаній Pratt&Whitney, Rolls-Royce, General Electric, Aerospatiale та інших.

Капілярний контроль - плюси та мінуси

Переваги капілярного методу

  1. Низькі витрати на витратні матеріали.
  2. Висока об'єктивність результатів контролю.
  3. Може застосовуватися майже всім твердих матеріалів (метали, кераміка, пластмаси тощо.) крім пористих.
  4. У більшості випадків капілярний контроль не вимагає використання технологічно складного обладнання.
  5. Здійснення контролю у будь-якому місці за будь-яких умов, у тому числі стаціонарних з використанням відповідного обладнання.
  6. Завдяки високій продуктивності контролю можлива швидка перевірка великих об'єктів, які мають велику площудосліджуваної поверхні. З використанням цього методу на підприємствах з безперервним виробничим циклом можливий потоковий контроль виробів.
  7. Капілярний метод ідеально підходить для виявлення всіх типів поверхневих тріщин, забезпечуючи чітку візуалізацію дефектів (при здійсненні контролю належним чином).
  8. Прекрасно підходить для контролю виробів зі складною геометрією, легких металевих деталей, наприклад турбінних лопаток в аерокосмічній галузі та енергетиці, деталей двигунів в автомобільній промисловості.
  9. За певних обставин метод може бути застосований для випробувань на герметичність. І тому пенетрант наноситься однією сторону поверхні, а проявник в іншу. У місці витоку пенетрант витягується на поверхню проявником. Контроль герметичності для виявлення та визначення місцезнаходження витоків є надзвичайно важливим для таких виробів як резервуари, ємності, радіатори, гідравлічні системи тощо.
  10. На відміну від рентгенівського контролю, капілярна дефектоскопія не вимагає спеціальних заходів безпеки, таких як застосування засобів радіаційного захисту. Під час проведення досліджень оператору достатньо виявляти елементарну обережність під час роботи з витратними матеріалами та користуватися респіратором.
  11. Відсутність спеціальних вимог щодо знань та кваліфікації оператора.

Обмеження для кольорової дефектоскопії

  1. Основним обмеженням капілярного методу контролю є можливість виявлення лише дефектів, які відкриті до поверхні.
  2. Фактором, що знижує ефективність капілярного тестування, є шорсткість об'єкта досліджень - пориста структура поверхні призводить до отримання хибних показань.
  3. До особливих випадків, хоч і досить рідкісних, слід зарахувати малу змочуваність поверхні деяких матеріалів пенетрантами як на водній основі, так і на основі органічних розчинників.
  4. У деяких випадках до недоліків методу можна віднести складність виконання підготовчих операцій, пов'язаних з видаленням лакофарбових покриттів, оксидних плівок та сушінням деталей.

Капілярний контроль - терміни та визначення

Капілярний контроль, що не руйнує

Капілярний контроль, що не руйнуєбазується на проникненні пенетрантів у порожнини, що утворюють дефекти на поверхні виробів. Пенетрант – це барвник. Його слід після відповідної обробки поверхні реєструється візуально або за допомогою приладів.

У капілярному контролізастосовуються різні способитестування, засновані на використанні пенетрантів, матеріалів для підготовки поверхні, проявників та для капілярних досліджень. В даний час на ринку є достатня кількість витратних матеріалів для капілярного контролю, які дозволяють провести вибір та розробку методик, що задовольняють, по суті, будь-які вимоги чутливості, сумісності та екології.

Фізичні основи капілярної дефектоскопії

Основа капілярної дефектоскопії- це капілярний ефект, як фізичне явище та пенетрант, як речовина з певними властивостями. На капілярний ефект впливають такі явища як поверхневий натяг, змочування, дифузія, розчинення, емульгування. Але для того, щоб ці явища працювали на результат, поверхня об'єкта контролю має бути добре очищена та знежирена.

Якщо поверхня підготовлена ​​належним чином, крапля пенетранта, що потрапила на неї, швидко розтікається, утворюючи пляму. Це говорить про гарне змочування. Під змочуванням (прилипання до поверхні) розуміють здатність рідкого тіла утворювати стійку поверхню поділу на кордоні з твердим тілом. Якщо сили взаємодії між молекулами рідини та твердого тіла перевищують сили взаємодії між молекулами всередині рідини, відбувається змочування поверхні твердого тіла.

Частинки пігменту пенетранта, у багато разів менше за розміром, ніж ширина розкриття мікротріщин та інших пошкоджень поверхні об'єкта дослідження. Крім того, найважливішою фізичною властивістю пенетрантів є низький поверхневий натяг. За рахунок цього параметра пенетранти мають достатню проникаючу здатність і добре змочують різні види поверхонь - від металів, до пластику.

Проникнення пенетранту в несплошності (порожнини) дефектіві подальше вилучення пенетранту у процесі прояви відбувається під впливом капілярних сил. А розшифрування дефекту стає можливим за рахунок різниці в кольорі (кольорова дефектоскопія) або світінні (люмінесцентна дефектоскопія) між фоном та ділянкою поверхні над дефектом.

Таким чином, за звичайних умов дуже дрібні дефекти на поверхні об'єкта контролю людському оку не видно. У процесі поетапної обробки поверхні спеціальними складами, на якому і заснована капілярна дефектоскопія, над дефектами утворюється контрастний індикаторний малюнок, що легко читається.

У кольоровій дефектоскопії, рахунок дії проявника пенетранта, який " витягує " пенетрант на поверхню силами дифузії, розмір індикації зазвичай виявляється значно більше, ніж розмір самого дефекту. Розмір індикаторного малюнка загалом, за дотримання технології контролю, залежить від поглиненого несплошностью обсягу пенетранта. Оцінюючи результатів контролю можна здійснити деяку аналогію з фізикою " ефекту посилення " сигналів. У нашому випадку, "вихідний сигнал" - це контрастний індикаторний малюнок, який за розміром може бути в кілька разів більший за "вхідний сигнал" - зображення несуцільності (дефекту), що не читається оком.

Дефектоскопічні матеріали

Дефектоскопічні матеріалидля капілярного контролю це засоби, які використовуються при контролі рідиною (контроль пенетрацією), що проникає в поверхневі несплошності виробів, що перевіряються.

Пенетрант

Пенетрант - це індикаторна рідина, що проникає (від англійської penetrate - проникати) .

Пенетрантами називають капілярний дефектоскопічний матеріал, здатний проникати в поверхневі несплошности контрольованого об'єкта. Проникнення пенетранта в порожнину ушкодження відбувається під впливом капілярних сил. В результаті малого поверхневого натягу та дії сил змочування, пенетрант заповнює порожнечу дефекту через гирло, відкрите до поверхні, утворюючи при цьому увігнутий меніск.

Пенетрант – головний витратний матеріал для капілярної дефектоскопії. Пенетранти розрізняють за способом візуалізації на контрастні (кольорові) і люмінесцентні (флуоресцентні), за способом видалення з поверхні на водозмивні та видалені очищувачем (пост-емульговані), за чутливістю на класи (у порядку зменшення - I, II, III і IV класи по ГОСТ 18442-80)

Зарубіжні стандарти MIL-I-25135E і AMS-2644 на відміну від ГОСТ 18442-80 поділяють рівні чутливості пенетрантів на класи в порядку зростання: 1/2 - ультранизька чутливість, 1 - низька, 2 - середня, 3 - висока, 4 - .

До пенетрантів висувають цілу низку вимог, головна з яких - хороша змочуваність. Наступний, важливий для пенетрантів параметр - в'язкість. Чим вона нижча, тим менше часу потрібно для повного просочення поверхні об'єкта контролю. У капілярному контролі враховуються такі властивості пенетрантів, як:

  • змочуваність;
  • в'язкість;
  • поверхневий натяг;
  • леткість;
  • точка займання (температура спалаху);
  • питома вага;
  • розчинність;
  • чутливість до забруднень;
  • токсичність;
  • запах;
  • інертність.

До складу пенетранту зазвичай входять висококиплячі розчинники, барвники (люмінофори) на основі пігменту або розчинні, поверхнево-активні речовини (ПАР), інгібітори корозії, що зв'язують. Пенетранти випускаються в балонах для аерозольного нанесення (найбільш відповідна форма випуску для виїзних робіт), пластикових каністрах та бочках.

Проявник

Проявник - матеріал для капілярного неруйнівного контролю, який завдяки своїм властивостям витягує на поверхню пенетрант, що знаходиться в порожнині дефекту.

Проявник пенетранта, як правило, має білий колір і виступає як контраст фону для індикаторного зображення.

Проявник наноситься на поверхню об'єкта контролю тонким, рівномірним шаром після її очищення (проміжне очищення) від пенетранту. Після процедури проміжної очистки деяка кількість пенетранту залишається в зоні дефекту. Проявник, під дією сил адсорбції, абсорбції або дифузії (залежно від типу дії) "витягує" на поверхню пенетрант, що залишився в капілярах дефектів.

Таким чином, пенетрант під дією проявника "підфарбовує" ділянки поверхні над дефектом, утворюючи чітку дефектограму - індикаторний малюнок, що повторює розташування дефектів на поверхні.

За типом дії проявники поділяють на сорбційні (порошки та суспензії) та дифузійні (фарби, лаки та плівки). Найчастіше проявники є хімічно нейтральними сорбентами із сполук кремнію, білого кольору. Такі проявники, покриваючи поверхню, створюють шар, що має мікропористу структуру, в яку, під дією капілярних сил, легко проникає фарбуючий пенетрант. При цьому шар проявника над дефектом забарвлюється в колір барвника (кольоровий метод) або змочується рідиною з добавкою люмінофора, яка в ультрафіолетовому світлі починає флуоресціювати (люмінесцентний метод). У разі використання проявителя необов'язково - він лише збільшує чутливість контролю.

Правильно вибраний проявник повинен забезпечувати рівномірне покриття поверхні. Чим вище сорбційні властивості проявника, тим краще він "витягує" пенетрант із капілярів у ході прояву. Це найважливіші властивості проявника, що його якість.

Капілярний контроль передбачає використання сухих та мокрих проявників. У першому випадку йдеться про порошкові проявники, у другому про проявники на водній основі (водні, водозмивні), або на основі органічних розчинників (не водні).

Проявник у складі дефектоскопічної системи, як та інші матеріали цієї системи підбирається з вимог до чутливості. Наприклад, для виявлення дефекту, що має ширину розкриття до 1 мікрона, відповідно до американського стандарту AMS-2644 для діагностики деталей газотурбінної установки, що рухаються, слід застосовувати порошковий проявник і люмінесцентний пенетрант.

Порошкові проявники мають хорошу дисперсність і наносяться на поверхню електростатичним або вихровим способом, з утворенням тонкого і рівномірного шару, необхідного для гарантованого витягування невеликого об'єму пенетранту з порожнин тріщин.

Проявники на водній основі не завжди забезпечують створення тонкого та рівномірного шару. В цьому випадку, за наявності на поверхні дрібних дефектів, пенетрант не завжди виходить на поверхню. Занадто товстий шар проявника може маскувати дефект.

Проявники можуть взаємодіяти хімічно з індикаторними пенетрантами. За характером цієї взаємодії проявники поділяють на хімічно активні та хімічно пасивні. Останні набули найбільш широкого поширення. Хімічно активні проявники реагують із пенетрантом. Виявлення дефектів, у разі, проводиться у наявності продуктів реакції. Хімічно пасивні проявники виступають лише ролі сорбенту.

Проявники пенетрантів випускаються в балонах для аерозольного нанесення (найбільш відповідна форма випуску для виїзних робіт), пластикових каністрах та бочках.

Емульгатор пенетранту

Емульгатор (гаситель пенетранту за ГОСТ 18442-80) - це дефектоскопічний матеріал для капілярного контролю, що застосовується для проміжного очищення поверхні при використанні пенетранту, що постемульгується.

У процесі емульгування пенетрант, що залишився на поверхні, взаємодіє з емульгатором. Згодом отримана суміш видаляється водою. Метою процедури є очищення поверхні від надлишку пенетранту.

Процес емульгування може істотно впливати на якість візуалізації дефектів, особливо при контролі об'єктів з шорсткою поверхнею. Виражається це в отриманні контраст фону необхідної чистоти. Для отримання добре читаного індикаторного малюнка яскравість фону не повинна перевищувати яскравість індикації.

У капілярному контролі застосовують ліпофільні та гідрофільні емульгатори. Ліпофільний емульгатор – виготовляється на олійній основі, гідрофільний – на водній. Розрізняються вони механізмом дії.

Липофільний емульгатор, покриваючи поверхню виробу, переходить в пенетрант, що залишився, під дією сил дифузії. Суміш, що вийшла, легко видаляється з поверхні водою.

Гідрофільний емульгатор діє пенетрант іншим чином. За його впливу пенетрант поділяється на безліч частинок меншого обсягу. В результаті утворюється емульсія і пенетрант втрачає властивості до змочування поверхні об'єкта контролю. Отримана емульсія видаляється механічно (змивається водою). Основа гідрофільних емульгаторів - розчинник та поверхнево-активні речовини (ПАР).

Очищувач пенетранту(поверхні)

Очищувач для капілярного контролю - це органічний розчинник для видалення надлишків пенетранту (проміжне очищення), очищення та знежирення поверхні (попереднє очищення).

Істотний вплив на змочування поверхні надають її мікрорельєф та ступінь очищення від олій, жирів та інших забруднень. Для того, щоб пенетрант проникав навіть у найменші пори, здебільшого механічного очищення недостатньо. Тому, перед проведенням контролю, поверхню деталі обробляють спеціальними очищувачами, виготовленими на основі висококиплячих розчинників.

Ступінь проникнення пенетранту у порожнини дефектів:

Найважливішими властивостями сучасних очисників поверхні для капілярного контролю є:

  • здатність до знежирення;
  • відсутність нелетких домішок (здатність до випаровування з поверхні без залишення слідів);
  • мінімальний вміст шкідливих речовин, що впливають на людину та навколишнє середовище;
  • Діапазон робочих температур.
Сумісність витратних матеріалів для капілярного контролю

Дефектоскопічні матеріали для капілярного контролю за фізичними та хімічними властивостями повинні бути сумісні як між собою, так і з матеріалом об'єкта контролю. Компоненти пенетрантів, очищаючих засобів та проявників не повинні призводити до втрати експлуатаційних властивостей контрольованих виробів та до псування обладнання.

Таблиця сумісності витратних матеріалів Елітест для капілярного контролю:

Витратники
Р10 Р10Т Е11 ПР9 ПР20 ПР21 ПР20Т Система електростатичного напилення

Опис

* за ГОСТ Р ІСО 3452-2-2009
** виготовляється по особливій, екологічно чистої технологіїзі зниженим вмістом галогенних вуглеводнів, сполук сірки та інших речовин, що негативно впливають на довкілля.

Р10 × × Очищувач біо**, клас 2 (негалогенізований)
Р10Т × Очисник високотемпературний біо**, клас 2 (негалогенізований)
Е11 × × × Емульгатор гідрофільний біо** для очищення пенетрантів. Розлучається у воді у пропорції 1/20
ПР9 Проявник порошковий білого кольору, форма a
ПР20 Проявник білого кольору на основі ацетону, форма d, e
ПР21 Проявник білого кольору на основі розчинника, форма d, e
ПР20Т × × Виявник високотемпературний на основі розчинника, форма d, e
П42 Червоний пенетрант, 2 (високий) рівень чутливості*, метод A, C, D, E
П52 × Червоний пенетрант біо**, 2 (високий) рівень чутливості*, метод A, C, D, E
П62 × Червоний високотемпературний пенетрант, 2 (високий) рівень чутливості*, метод A, С, D
П71 × × × Люм. високотемпературний пенетрант на водній основі, 1 (низький) рівень чутливості*, метод A, D
П72 × × × Люм. високотемпературний пенетрант на водній основі, 2 (середній) рівень чутливості*, метод A, D
П71К × × × Концентрат люм. високотемпературного пенетранту біо**, 1/2 (наднизький) рівень чутливості*, метод A, D
П81 × Люмінесцентний пенетрант, 1 (низький) рівень чутливості*, метод A, С
Люмінесцентний пенетрант, 1 (низький) рівень чутливості*, метод B, C, D
П92 Люмінесцентний пенетрант, 2 (середній) рівень чутливості*, метод B, C, D Люмінесцентний пенетрант, 4 (надвисокий) рівень чутливості*, метод B, C, D

⚫ - рекомендується використовувати; - можно використовувати; × - не можна використовувати
Завантажити таблицю сумісності витратних матеріалів для капілярного та магнітопорошкового контролю:

Устаткування для капілярного контролю

Устаткування, яке використовується при капілярному контролі:

  • еталонні (контрольні) зразки для капілярної дефектоскопії;
  • джерела ультрафіолетового освітлення (УФ ліхтарі та світильники);
  • випробувальні панелі (тест-панель);
  • пневмогідропістолети;
  • пульвелізатори;
  • камери для капілярного контролю;
  • системи електростатичного нанесення дефектоскопічних матеріалів;
  • системи очищення води;
  • сушильні шафи;
  • баки для імерсійного нанесення пенетрантів.

Дефекти, що виявляються

Методи капілярної дефектоскопії дозволяють виявляти дефекти, що виходять на поверхню виробу: тріщини, пори, раковини, непровари, міжкристалітна корозія та інші неполадки з шириною розкриття менше 0,5 мм.

Контрольні зразки для капілярної дефектоскопії

Контрольні (стандартні, еталонні, випробувальні) зразки для капілярного контролю є пластини з металу з нанесеними на них штучними тріщинами (дефектами) певного розміру. Поверхня контрольних зразків може мати шорсткість.

Контрольні зразки виготовляються за закордонними нормативами відповідно до європейських та американських стандартів EN ISO 3452-3, AMS 2644C, Pratt & Whitney Aircraft TAM 1460 40 (стандарт підприємства - найбільшого американського виробника авіаційних двигунів).

Контрольні зразки використовують:
  • визначення чутливості тест-систем з урахуванням різних дефектоскопічних матеріалів (пенетрант, проявник, очищувач);
  • для порівняння пенетрантів, один з яких може бути взятий за зразковий;
  • для оцінки якості змивності люмінесцентних (флуоресцентних) та контрастних (кольорових) пенетрантів відповідно до норм AMS 2644C;
  • для загальної оцінки якості капілярного контролю.

Використання контрольних зразків для капілярного контролю у російському ГОСТ 18442-80 не регламентовано. Проте, в нашій країні контрольні зразки активно застосовуються відповідно до ДСТУ ISO 3452-2-2009 та норм підприємств (наприклад, ПНАЕГ-7-018-89) для оцінки придатності дефектоскопічних матеріалів.

Методики капілярного контролю

На сьогоднішній день накопичено досить великий досвід застосування капілярних методів для цілей експлуатаційного контролю виробів, вузлів та механізмів. Проте, розробку робочої методики щодо капілярного контролю часто доводиться здійснювати окремо кожному за конкретного випадку. При цьому враховуються такі фактори, як:

  1. вимоги до чутливості;
  2. стан об'єкта;
  3. характер взаємодії дефектоскопічних матеріалів із контрольованою поверхнею;
  4. сумісність витратних матеріалів;
  5. технічні можливості та умови виконання робіт;
  6. характер очікуваних дефектів;
  7. інші чинники, що впливають ефективність капілярного контролю.

ГОСТ 18442-80 визначає класифікацію основних капілярних методів контролю залежно від типу проникаючої речовини - пенетранту (розчин або суспензія частинок пігменту) і залежно від способу отримання первинної інформації:

  1. яскравісний (ахроматичний);
  2. кольоровий (хроматичний);
  3. люмінесцентний (флуоресцентний);
  4. люмінесцентно-кольоровий.

Стандарти ДСТУ ISO 3452-2-2009 та AMS 2644 описують шість основних методів капілярного контролю за типом і групами:

Тип 1. Флуоресцентні (люмінесцентні) методи:
  • метод А: водозмивний (Група 4);
  • метод В: подальшого емульгування (Групи 5 та 6);
  • Метод С: органорозчинний (Група 7).
Тип 2. Кольорові методи:
  • метод А: водозмивний (Група 3);
  • метод: наступного емульгування (Група 2);
  • Метод С: органорозчинний (Група 1).

Капілярна дефектоскопія

Капілярний контроль

Капілярний метод неруйнівного контролю

Капіля рна дефектоскопі я -метод дефектоскопії, заснований на проникненні певних рідких речовин у поверхневі дефекти виробу під дією капілярного тиску, внаслідок чого підвищується світло- та квітконтрастність дефектної ділянки щодо непошкодженої.


Розрізняють люмінесцентний та кольоровий методи капілярної дефектоскопії.


У більшості випадків по технічним вимогамнеобхідно виявляти настільки малі дефекти, що помітити їх при візуальний контрольнеозброєним оком практично неможливо. Застосування оптичних вимірювальних приладів, наприклад лупи або мікроскопа, не дозволяє виявити поверхневі дефекти через недостатню контрастність зображення дефекту на тлі металу і малого поля зору при великих збільшеннях. У разі застосовують капілярний метод контролю.

При капілярному контролі індикаторні рідини проникають у порожнини поверхневих і наскрізних несплошностей матеріалу об'єктів контролю, індикаторні сліди, що утворюються, реєструються візуальним способом або за допомогою перетворювача.

Контроль капілярним методом здійснюється відповідно до ГОСТ 18442-80 “Контроль неруйнівний. Капілярні методи. Загальні вимоги."

Капілярні методи поділяють на основні, використовують капілярні явища, і комбіновані, засновані на поєднанні двох або більше різних за фізичною сутністю методів неруйнівного контролю, одним з яких є капілярний контроль (капілярна дефектоскопія).

Призначення капілярного контролю (капілярної дефектоскопії)

Капілярна дефектоскопія (капілярний контроль)призначений для виявлення невидимих ​​або слабо видимих ​​неозброєним оком поверхневих та наскрізних дефектів (тріщини, пори, раковини, непровари, міжкристалічна корозія, нориці тощо) в об'єктах контролю, визначення їх розташування, довжини та орієнтації по поверхні.

Капілярні методи неруйнівного контролю засновані на капілярному проникненні індикаторних рідин (пенетрантів) у порожнини поверхневих і наскрізних несплошностей матеріалу об'єкта контролю та реєстрації індикаторних слідів, що утворюються, візуальним способом або за допомогою перетворювача.

Застосування капілярного методу неруйнівного контролю

Капілярний метод контролю застосовується при контролі об'єктів будь-яких розмірів та форм, виготовлених з чорних та кольорових металів, легованих сталей, чавуну, металевих покриттів, пластмас, скла та кераміки в енергетиці, авіації, ракетній техніці, суднобудуванні, хімічної промисловості, металургії, при будівництві ядерних реакторів, в автомобілебудуванні, електротехніки, машинобудуванні, ливарному виробництві, штампуванні, приладобудуванні, медицині та інших галузях Для деяких матеріалів та виробів цей метод єдиний для визначення придатності деталей або установок до роботи.

Капілярну дефектоскопію застосовують також і для неруйнівного контролю об'єктів, виготовлених з феромагнітних матеріалів, якщо їх магнітні властивості, форма, вид і місцезнаходження дефектів не дозволяють досягати необхідної за ГОСТ 21105-87 чутливості магнітопорошковим методом і магнітопорошковий метод контролю не допускається застосовувати.

Необхідною умовою виявлення дефектів типу порушення суцільності матеріалу капілярними методами є наявність порожнин, вільних від забруднень та інших речовин, що мають вихід на поверхню об'єктів та глибину поширення, що значно перевищує ширину їх розкриття.

Капілярний контроль використовується також під час течування і, разом з іншими методами, при моніторингу відповідальних об'єктів і в процесі експлуатації.

Перевагами капілярних методів дефектоскопії є:простота операцій контролю, нескладність устаткування, застосовність до широкого спектру матеріалів, зокрема немагнітних металів.

Перевагою капілярної дефектоскопіїє те, що з його допомогою можна не тільки виявити поверхневі та наскрізні дефекти, але й отримати за їх розташуванням, протяжністю, формою та орієнтацією по поверхні цінну інформацію про характер дефекту і навіть деякі причини його виникнення (концентрація напруг, недотримання технології та ін.) ).

Як індикаторні рідини застосовують органічні люмінофори - речовини, що дають яскраве власне світіння під дією ультрафіолетових променів, а також різні барвники. Поверхневі дефекти виявляють за допомогою засобів, що дозволяють вилучати індикаторні речовини з порожнини дефектів та виявляти їхню присутність на поверхні виробу, що контролюється.

Капіляр (тріщина), Що виходить на поверхню об'єкта контролю тільки з одного боку, називають поверхневою несплошностью, а що з'єднує протилежні стінки об'єкта контролю, - наскрізний. Якщо поверхнева і наскрізна несплошності є дефектами, допускається застосовувати замість них терміни «поверхневий дефект» і «наскрізний дефект». Зображення, утворене пенетрантом у місці розташування несплошності та подібне до форми перерізу біля виходу на поверхню об'єкта контролю, називають індикаторним малюнком, або індикакацією.

Щодо несплошності типу одиничної тріщини замість терміна «індикація» допускається застосування терміна «індикаторний слід». Глибина несплошности - розмір несплошности у бік всередину об'єкта контролю з його поверхні. Довжина несплошності - поздовжній розмір несплошності лежить на поверхні об'єкта. Розкриття несплошности - поперечний розмір несплошности її виходу поверхню об'єкта контролю.

Необхідною умовою надійного виявлення капілярним методом дефектів, що мають вихід на поверхню об'єкта, є відносна незабрудненість сторонніми речовинами, а також глибина поширення, що значно перевищує ширину їх розкриття (мінімум 10/1). Для очищення поверхні перед нанесенням пенетранту використовують очисник.

Капілярні методи дефектоскопії поділяютьна основні, що використовують капілярні явища, та комбіновані, засновані на поєднанні двох або більше різних за фізичною сутністю методів неруйнівного контролю, одним з яких є капілярний.

Прилади та обладнання для капілярного контролю:

  • Набори для капілярної дефектоскопії (очисники, проявники, пенетранти)
  • Пульверизатори
  • Пневмогідропістолети
  • Джерела ультрафіолетового освітлення (ультрафіолетові ліхтарі, освітлювачі)
  • Випробувальні панелі (тест-панель)

Контрольні зразки для кольорової дефектоскопії

Чутливість капілярного методу дефектоскопії

Чутливість капілярного контролю- Здатність виявлення несплошностей даного розміру із заданою ймовірністю при використанні конкретного способу, технології контролю та пенетрантної системи. Згідно ГОСТ 18442-80клас чутливості контролю визначають залежно від мінімального розмірувиявлених дефектів із поперечними розміром 0,1 - 500 мкм.

Виявлення дефектів, що мають ширину розкриття більше 0,5 мм, не гарантується капілярними методами контролю.

З чутливістю по 1 класу за допомогою капілярної дефектоскопії контролюють лопатки турбореактивних двигунів, ущільнювальні поверхні клапанів та їх гнізд, металеві прокладки ущільнювачів фланців та ін. (виявляються тріщини і пори величиною до десятих часток мкм). По 2 класу перевіряють корпуси і антикорозійні наплавлення реакторів, основний метал і зварні з'єднання трубопроводів, деталі підшипників (тріщини, що виявляються, і пори величиною до декількох мкм).

Чутливість дефектоскопічних матеріалів, якість проміжної очистки та контроль всього капілярного процесу визначаються на контрольних зразках (еталонах для кольорової дефектоскопії ЦД), тобто. на металевих певних шорсткості з нанесеними на них нормованими штучними тріщинами (дефектами).

Клас чутливості контролю визначають залежно від мінімального розміру дефектів, що виявляються. Чутливість, що осягається, у необхідних випадках визначають на натурних об'єктах або штучних зразках з природними або імітованими дефектами, розміри яких уточнюють металографічними або іншими методами аналізу.

Відповідно до ГОСТ 18442-80 клас чутливості контролю визначається залежно від розміру дефектів, що виявляються. Як параметр розміру дефекту приймається поперечний розмір дефекту поверхні об'єкта контролю – так звана ширина розкриття дефекту. Оскільки глибина і довжина дефекту також істотно впливають на можливість його виявлення (зокрема, глибина має істотно більше розкриття), ці параметри вважаються стабільними. Нижній поріг чутливості, тобто. мінімальна величина розкриття виявлених дефектів обмежується тим, що дуже мала кількість пенетранту; затримане в порожнині невеликого дефекту, виявляється недостатнім, щоб отримати контрастну індикацію при даній товщині шару речовини, що виявляє. Існує також верхній поріг чутливості, який визначається тим, що з широких, але неглибоких дефектів вимивається пенетрант при усуненні надлишків пенетранта на поверхні.

Встановлено 5 класів чутливості (нижнього порога) залежно від розмірів дефектів:

Клас чутливості

Ширина розкриття дефекту, мкм

Менш 1

Від 1 до 10

Від 10 до 100

Від 100 до 500

технологічний

Не нормується

Фізичні основи та методика капілярного методу контролю

Капілярний метод неруйнівного контролю (ГОСТ 18442-80)заснований на капілярному проникненні всередину дефекту індикаторної рідини та призначений для виявлення дефектів, що мають вихід на поверхню об'єкта контролю. Даний метод придатний для виявлення несплошностей із поперечними розміром 0,1 - 500 мкм, у тому числі наскрізних, на поверхні чорних та кольорових металів, сплавів, кераміки, скла тощо. Широко застосовується контролю цілісності зварного шва.

Кольоровий пенетрант або барвник наноситься на поверхню об'єкта контролю. Завдяки особливим якостям, які забезпечуються підбором певних фізичних властивостейпенетранта: поверхневого натягу, в'язкості, щільності, він, під дією капілярних сил, проникає в найдрібніші дефекти, що мають вихід на поверхню об'єкта контролю

Проявник, що наноситься на поверхню об'єкта контролю через деякий час після обережного видалення з поверхні пенетранта, розчиняє барвник, що знаходиться всередині дефекту, і за рахунок дифузії "витягує" пенетрант, що залишився в дефекті, на поверхню об'єкта контролю.

Наявні дефекти видно досить контрастно. Індикаторні сліди як ліній вказують на тріщини чи подряпини, окремі точки - на пори.

Процес виявлення дефектів капілярним методом поділяється на 5 стадій (проведення капілярного контролю):

1. Попереднє очищення поверхні (використовують очисник)

2. Нанесення пенетранту

3. Видалення надлишків пенетранту

4. Нанесення проявника

5. Контроль

Попереднє очищення поверхні.Щоб барвник міг проникнути в дефекти на поверхні, попередньо очистити її водою або органічним очисником. Усі забруднюючі речовини (мастила, іржа, тощо) будь-які покриття (ЛКП, металізація) повинні бути видалені з контрольованої ділянки. Після цього поверхня висушується, щоб усередині дефекту не залишалося води чи очищувача.


Нанесення пенетранту.
Пенетрант, зазвичай червоного кольору, наноситься на поверхню шляхом розпилення, пензлем або зануренням ОК у ванну, для гарного просочення і повного покриттяпенетрантом. Як правило, при температурі 5-50 0 С, тимчасово 5-30 хв.

Видалення надлишків пенетранту. Надлишок пенетранта видаляється протиранням серветкою, промиванням водою. Або тим же очисником, що і на стадії попереднього очищення. При цьому пенетрант повинен бути видалений з поверхні, але не з порожнини дефекту. Поверхня далі висушується серветкою без ворсу чи струменем повітря. Використовуючи при цьому очисник, є ризик вимивання пенетранту та неправильної його індикації.

Нанесення проявника.Після просушки відразу на ОК наноситься проявник, зазвичай білого кольору, тонким рівним шаром.

Контроль.Інспектування ОК починається безпосередньо після закінчення процесу прояву та закінчується згідно з різними стандартами не більше ніж через 30 хв. Інтенсивність забарвлення говорить про глибину дефекту, чим блідіша забарвлення, тим дефект дрібніший. Інтенсивне фарбування мають глибокі тріщини. Після проведення контролю проявник видаляється водою чи очищувачем.
Пенетрант, що фарбує, наноситься на поверхню об'єкта контролю (ОК). Завдяки особливим якостям, що забезпечуються підбором певних фізичних властивостей пенетранта: поверхневого натягу, в'язкості, щільності, він, під дією капілярних сил, проникає у найменші дефекти, що мають вихід на поверхню об'єкта контролю. Проявник, що наноситься на поверхню об'єкта контролю через деякий час після обережного видалення з поверхні пенетранта, розчиняє барвник, що знаходиться всередині дефекту, і за рахунок дифузії "витягує" пенетрант, що залишився в дефекті, на поверхню об'єкта контролю. Наявні дефекти видно досить контрастно. Індикаторні сліди як ліній вказують на тріщини чи подряпини, окремі точки - на пори.

Найбільш зручні розпилювачі, наприклад, аерозольні балони. Можна наносити проявник і зануренням. Сухі проявники наносяться у вихровій камері, або електростатично. Після нанесення проявника слід почекати від 5 хв для великих дефектів, до 1 години для дрібних дефектів. Дефекти будуть виявлятися як червоні сліди на білому тлі.

Наскрізні тріщини на тонкостінних виробах можна виявляти, завдаючи проявник і пенетрант різних сторінВироби. Пройшовши наскрізь барвник буде добре видно у шарі проявника.

Пенетрантом (пенетрант від англійської penetrate – проникати)називають капілярний дефектоскопічний матеріал, що має здатність проникати в несплошності об'єкта контролю та індикувати ці несплошності. Пенетранти містять барвники (кольоровий метод) або люмінесцентні добавки (люмінесцентний метод) або їх комбінацію. Добавки дозволяють відрізняти просочену цими речовинами область шару проявника над тріщиною від основного (найчастіше білого) суцільного без дефектів матеріалу об'єкта (фон).

Проявником (проявник)називають дефектоскопічний матеріал, призначений для вилучення пенетранта з капілярної несплошності з метою утворення чіткого індикаторного малюнка і створення фону, що контрастує з ним. Таким чином, роль проявника в капілярному контролі полягає, з одного боку, в тому, щоб він витягував пенетрант з дефектів за рахунок капілярних сил, з іншого боку, - проявник повинен створити контрастне тло на поверхні контрольованого об'єкта, щоб впевнено виявляти пофарбовані або люмінесцентні індикаторні сліди дефектів. При правильної технологіїпрояви ширина сліду 10 ... 20 і більше разів може перевищувати ширину дефекту, а яскравий контраст зростає на 30 ... 50%. Цей ефект збільшення дозволяє досвідченим фахівцям навіть неозброєним оком виявляти дуже малі тріщини.

Послідовність операцій при капілярному контролі:

Попереднє очищення

Механічно, щіткою

Струменевим методом

Знежирення гарячою парою

Очищення розчинником

Попереднє просушування

Нанесення пенетранту

Занурення у ванну

Нанесення пензлем

Нанесення з аерозолі / розпилювача

Нанесення електростатичним способом

Проміжне очищення

Просоченою водою не ворсистою тканиною або губкою

Просоченою водою пензлем

Сполоснути водою

Просоченою спеціальним розчинником не ворсистою тканиною або губкою

Сушіння

Висушити на повітрі

Протерти не ворсистою тканиною

Обдути чистим, сухим повітрям

Висушити теплим повітрям

Нанесення проявника

Зануренням (проявник на водній основі)

Нанесення з аерозолі/розпилювача (проявник на спиртовій основі)

Електростатичне нанесення (проявник на спиртовій основі)

Нанесення сухого проявника (при сильній пористості поверхні)

Перевірка поверхні та документування

Контроль за денним або штучним освітленням мін. 500Lux (EN 571-1/ EN3059)

При використанні флуоресцентного пенетранту:

Висвітлення:< 20 Lux

Інтенсивність УФ: 1000μW/ cm 2

Документація на прозорій плівці

Фотооптичне документування

Документування за допомогою фото- або відеозйомки

Основні капілярні методи неруйнівного контролю поділяють залежно від типу проникаючої речовини наступні:

· Метод проникаючих розчинів - рідинний метод капілярного неруйнівного контролю, заснований на використанні як проникаючої речовини рідкого індикаторного розчину.

· Метод суспензій, що фільтруються - рідинний метод капілярного неруйнівного контролю, заснований на використанні в якості рідкої проникаючої речовини індикаторної суспензії, яка утворює індикаторний малюнок з відфільтрованих частинок дисперсної фази.

Капілярні методи залежно від способу виявлення індикаторного малюнка поділяють на:

· Люмінесцентний метод, заснований на реєстрації контрасту люмінесцентного у довгохвильовому ультрафіолетовому випромінюванні видимого індикаторного малюнка на тлі поверхні об'єкта контролю;

· контрастний (кольоровий) метод, заснований на реєстрації кольорового контрасту у видимому випромінюванні індикаторного малюнка на тлі поверхні об'єкта контролю.

· люмінесцентно-кольоровий метод, заснований на реєстрації контрасту кольорового або люмінесцентного індикаторного малюнка на тлі поверхні об'єкта контролю у видимому або довгохвильовому ультрафіолетовому випромінюванні;

· метод яскравості, Заснований на реєстрації контрасту у видимому випромінюванні ахроматичного малюнка на тлі поверхні об'єкта контролю.

Фізичні засади капілярної дефектоскопії. Люмінесцентна дефектоскопія (ЛД). Кольорова дефектоскопія (ЦД).

Змінити співвідношення контрастностей зображення дефекту та фону можна двома способами. Перший спосіб полягає у поліруванні поверхні контрольованого виробу з подальшим травленням її кислотами. При такій обробці дефект забивається продуктами корозії, чорніє і стає помітним на світлому тлі полірованого матеріалу. Цей спосіб має низку обмежень. Зокрема, у виробничих умовах нерентабельно полірувати поверхню виробу, особливо зварних швів. До того ж спосіб не застосовується при контролі прецизійних полірованих деталей або неметалевих матеріалів. Спосіб травлення найчастіше застосовують для контролю якихось локальних підозрілих ділянок металевих виробів.

Другий спосіб полягає у зміні світловіддачі дефектів заповненням їх з поверхні спеціальними світло- та квітконтрастними індикаторними рідинами - пенетрантами. Якщо до складу пенетранту входять люмінесцентні речовини, тобто речовини, що дають яскраве свічення при опроміненні їх ультрафіолетовим світлом, такі рідини називають люмінесцентними, а метод контролю відповідно - люмінесцентним (люмінесцентна дефектоскопія - ЛД). Якщо основою пенетранта є барвники, видимі при денному світлі, то метод контролю називають кольоровим (кольорова дефектоскопія - ЦД). У кольоровій дефектоскопії використовують барвники яскраво-червоного кольору.

Сутність капілярної дефектоскопії ось у чому.Поверхню виробу очищають від бруду, пилу, жирових забруднень, залишків флюсу, лакофарбових покриттів тощо. Після очищення на поверхню підготовленого виробу наносять шар пенетранта і деякий час витримують, щоб рідина змогла проникнути у відкриті порожнини дефектів. Потім поверхню очищають від рідини, частина якої залишається в порожнинах дефектів.

У разі люмінесцентної дефектоскопіївиріб висвітлюють ультрафіолетовим світлом (ультрафіолетовий освітлювач) у затемненому приміщенні та піддають огляду. Дефекти добре помітні у вигляді смужок, що яскраво світяться, крапок і т. п.

При кольоровій дефектоскопії виявити дефекти на цій стадії не вдається, оскільки роздільна здатність ока занадто мала. Щоб підвищити виявленість дефектів, на поверхню виробу після видалення з неї пенетранта наносять спеціальний матеріал, що виявляє у вигляді суспензії, що швидко висихає (наприклад, каоліну, колодія) або лакові покриття. Виявляючий матеріал (зазвичай білого кольору) витягує пенетрант із порожнини дефектів, що призводить до утворення проявника індикаторних слідів. Індикаторні сліди повністю повторюють конфігурацію дефектів у плані, але їх за розмірами. Такі індикаторні сліди легко помітні оком навіть без використання оптичних засобів. Збільшення розмірів індикаторного сліду тим більше, що глибше дефекти, тобто. чим більше обсяг пенетранта, що заповнив дефект, і чим більше часу пройшло з моменту нанесення шару, що виявляє.

Фізичною основою капілярних методів дефектоскопії є капілярної активності, тобто. здатність рідини втягуватися в найдрібніші наскрізні отвори та відкриті з одного кінця канали.

Капілярна активність залежить від змочувальної здатності твердого тіларідиною. У кожному тілі кожну молекулу із боку інших молекул діють молекулярні сили зчеплення. У твердому тілі вони більші, ніж у рідкому. Тому рідини на відміну від твердих тіл не мають пружності форми, але мають велику об'ємну пружність. Молекули, що знаходяться на поверхні тіла, взаємодіють як з однойменними молекулами тіла, що прагнуть втягнути їх усередину об'єму, так і з молекулами навколишнього тіла середовища і мають найбільшу потенційну енергію. Тому перпендикулярно до кордону в напрямку всередину тіла виникає некомпенсована сила, звана силою поверхневого натягу. Сили поверхневого натягу пропорційні довжині контуру змочування і, природно, прагнуть його зменшити. Рідина на металі в залежності від співвідношення міжмолекулярних сил розтікатиметься по металу або збереться в краплю. Рідина змочує тверде тіло, якщо сили взаємодії (тяжіння) рідини з молекулами твердого тіла більші, ніж сили поверхневого натягу. У цьому випадку рідина розтікатиметься по твердому тілу. Якщо ж сили поверхневого натягу більші, ніж сили взаємодії з молекулами твердого тіла, то рідина збереться в краплю.

При попаданні рідини до капілярного каналу її поверхня викривляється, утворюючи так званий меніск. Сили поверхневого натягу прагнуть зменшити величину вільної межі меніска, і в капілярі починає діяти додаткова сила, що призводить до всмоктування рідини, що змочує. Глибина, яку рідина проникає в капіляр, прямо пропорційна коефіцієнту поверхневого натягу рідини і назад пропорційна радіусу капіляра. Іншими словами, чим менше радіус капіляра (дефекту) і краще змочування матеріалу, тим рідина швидше і на велику глибину проникає в капіляр.

У нас Ви можете купити матеріали для капілярного контролю (кольорової дефектоскопії) за низькою ціною зі складу у Москві: пенетрант, проявник, очищувач Sherwin, капілярні системиHelling, Magnaflux, ультрафіолетові ліхтарі, ультрафіолетові лампи, ультрафіолетові освітлювачі, ультрафіолетові світильники та контрольні зразки (еталони) для кольорової дефектоскопії ЦД.

Доставляємо витратні матеріали для кольорової дефектоскопії по Росії та СНД транспортними компаніямита кур'єрськими службами.

Капілярний контроль. Капілярний метод. Неруйнуючий контроль. Капілярна дефектоскопія.

Наша приладова база

Фахівці організації Незалежна експертизаготові допомогти як фізичним, так і юридичним особаму проведенні будівельно-технічної експертизи, технічне обстеження будівель та споруд, капілярна дефектоскопія.

У Вас невирішені питання або Ви захочете особисто поспілкуватися з нашими фахівцями або замовити незалежну будівельну експертизу, всю необхідну інформацію можна отримати в розділі "Контакти".

З нетерпінням чекаємо на Ваш дзвінок і заздалегідь дякуємо за надану довіру

Неруйнівні випробування набувають важливого значення, коли розробка покриття вже закінчилася і можна переходити до його промислового застосування. Перш ніж виріб з покриттям надійде в експлуатацію, його перевіряють на міцність, відсутність тріщин, неполадок, пір або інших дефектів, які можуть спричинити руйнування. Імовірність наявності дефектів тим більше, чим складніше об'єкт, що покривається. У таблиці 1 представлені та нижче описані існуючі неруйнівні методи визначення якості покриттів.

Таблиця 1. Неруйнівні методиконтролю якості покриттів перед їх експлуатацією

# Метод контролю Мета та придатність випробування
1 Візуальне спостереження Виявлення поверхневих дефектів покриття візуальним оглядом
2 Капілярний контроль (кольоровий та люмінесцентний) Виявлення поверхневих тріщин, пір та аналогічних дефектів покриття
3 Радіографічний контроль Виявлення внутрішніх дефектів покриття
4 Електромагнітний контроль Виявлення пір та тріщин, метод не придатний для виявлення дефектів у кутах та кромках.
5 Ультразвуковий контроль Виявлення поверхневих та внутрішніх дефектів, метод не придатний для тонких шарів та для виявлення дефектів у кутах та кромках.

ЗОВНІШНІЙ ОГЛЯД

Найпростіша оцінка якості – зовнішній огляд виробу з покриттям. Такий контроль порівняно простий, він стає особливо ефективним при хорошому освітленні, з використанням збільшувального скла. Як правило, зовнішній огляд повинен проводитись кваліфікованим персоналом та у поєднанні з іншими методами.

Обприскування фарбою

Тріщини та заглиблення на поверхні покриття виявляються по вбиранню фарби. Випробувана поверхня обприскується фарбою. Потім її ретельно витирають і її напилюють індикатор. Через хвилину фарба виступає з тріщин та інших дрібних дефектів та забарвлює індикатор, виявляючи таким чином контур тріщини.

ФЛУОРЕСЦЕНТНИЙ КОНТРОЛЬ

Цей метод аналогічний методу поглинання фарби. Випробуваний зразок поринає в розчин, що містить флюоресцентну фарбу, яка потрапляє у всі тріщини. Після очищення поверхні зразок покривається новим розчином. Якщо покриття має якісь дефекти, флюоресцентна фарба в цьому місці буде видно під ультрафіолетовим опроміненням.

Обидві методики, засновані на вбиранні, застосовують лише виявлення поверхневих дефектів. Внутрішні дефекти у своїй не виявляються. Дефекти, що лежать на самій поверхні, важко виявляються, оскільки при обтиранні поверхні перед нанесенням індикатора фарба з них видаляється.

РАДІОГРАФІЧНИЙ КОНТРОЛЬ

Контроль проникаючим випромінюванням використовують для виявлення пор, тріщин та раковин усередині покриття. Рентгенівські та гамма-промені проходять через випробуваний матеріал і потрапляють на фотоплівку. Інтенсивність рентгенівського та гамма-випромінювання змінюється під час проходження їх через матеріал. Будь-які пори, тріщини або зміни товщини реєструватимуться на фотоплівці, і при відповідному розшифруванні плівки можна встановити положення всіх внутрішніх дефектів.

Радіографічний контроль порівняно дорогий і протікає повільно. Необхідний захист оператора від опромінення. Важко аналізувати вироби складної форми. Дефекти визначаються, коли їх розміри становлять понад 2% загальної товщини покриття. Отже, радіографічна техніка непридатна виявлення дрібних дефектів у великих конструкціях складної форми, вона дає хороші результати менш складних виробах.

СТРУМОВИХРЕВИЙ КОНТРОЛЬ

Поверхневі та внутрішні дефекти можна визначати за допомогою вихрових струмів, що індукуються у виробі, внесенням його в електромагнітне поле індуктора. При переміщенні деталі в індукторі або індуктора щодо деталі індуковані вихрові струми взаємодіють з індуктором і змінюють його опір. Індукований струм у зразку залежить від наявності дефектів провідності зразка, а також його твердості та розміру.

Застосовуючи відповідні індуктивності та частоти чи їх поєднання, можна виявити дефекти. Контроль вихровими струмами недоцільний, якщо конфігурація виробу складна. Контроль цього виду непридатний виявлення дефектів на кромках і кутах; у деяких випадках від нерівної поверхні можуть надходити самі сигнали, як і від дефекту.

УЛЬТРАЗВУКОВИЙ КОНТРОЛЬ

При ультразвуковому контролі ультразвук пропускають через матеріал та вимірюють зміни звукового поля, спричинені дефектами у матеріалі. Енергія, відбита від дефектів у зразку, сприймається перетворювачем, який перетворює її на електричний сигнал і подається на осцилограф.

Залежно від розмірів та форми зразка для ультразвукового контролю використовують поздовжні, поперечні або поверхневі хвилі. Поздовжні хвилі поширюються в випробуваний матеріал прямолінійно до тих пір, поки вони не зустрінуться з кордоном чи несплошністю. Перша межа, з якою зустрічається вхідна хвиля, -кордон між перетворювачем і виробом. Частина енергії відбивається від кордону, і екрані осцилографа з'являється первинний імпульс. Решта енергії проходить через матеріал до зустрічі з дефектом або протилежною поверхнею, положення дефекту визначається виміром відстані між сигналом від дефекту і передньої і задньої поверхонь.

Несуцільності можуть бути розташовані так, що їх можна визначити, спрямовуючи випромінювання перпендикулярно до поверхні. У цьому випадку звуковий промінь вводиться під кутом поверхні матеріалу для створення поперечних хвиль. Якщо кут входу досить збільшити, утворюються поверхневі хвилі. Ці хвилі проходять за контуром зразка і можуть виявляти дефекти поблизу його поверхні.

Існують два основні типи установок для ультразвукового контролю. При резонансному випробуванні використовують випромінювання зі змінною частотою. При досягненні власної частоти, що відповідає товщині матеріалу, амплітуда коливань різко зростає, що відбивається на екрані осцилографа. Резонансний метод застосовують головним чином вимірювання товщини.

При імпульсному луні в матеріал вводять імпульси постійної частоти тривалістю в частки секунди. Хвиля проходить через матеріал, і енергія, відбита від дефекту чи задньої поверхні, падає на перетворювач. Потім перетворювач посилає інший імпульс і сприймає відбитий.

Для виявлення дефектів у покритті та визначення міцності зчеплення між покриттям і підкладкою застосовують також трансмісійний метод. У деяких системах покриттів вимір відбитої енергії не дозволяє адекватно встановити дефект. Це зумовлено тим, що межа між покриттям та підкладкою характеризується настільки високим коефіцієнтом відбиття, що наявність дефектів мало змінює сумарний коефіцієнт відбиття.

Застосування ультразвукових випробувань обмежене. Це видно з таких прикладів. Якщо матеріал має грубу поверхню, звукові хвилірозсіюються так сильно, що випробування втрачає сенс. Для випробування об'єктів складної форми потрібні перетворювачі, що повторюють контур об'єкта; неправильності поверхні викликають появу сплесків на екрані осцилографа, що ускладнюють визначення дефектів. Кордони зерен у металі діють аналогічно дефектам і розсіюють звукові хвилі. Дефекти, розташовані під кутом до променя, виявляються насилу, оскільки відбиток відбувається в основному не до перетворювача, а під кутом до нього. Часто буває важко розрізнити непорушності, розташовані близько одна до одної. Крім того, виявляються лише ті дефекти, розміри яких можна порівняти з довжиною звукової хвилі.

Висновок

Відбіркові випробування роблять під час початкової стадії розробки покриття. Оскільки в період пошуків оптимального режиму кількість різних зразків дуже велика, застосовують комбінацію методів випробувань, щоб відсіяти незадовільні зразки. Ця відбірна програма складається зазвичай з кількох типів окисних випробувань, металографічного дослідження, випробувань у полум'ї та випробування на розтягування. Покриття, які успішно пройшли відбіркові випробування, випробовують в умовах, аналогічних експлуатаційним.

Коли встановлено, що система покриття витримала випробування в експлуатаційних умовах, її можна застосувати для захисту реального виробу. Необхідно розробити техніку неруйнівного контролю кінцевого виробу перед запуском його в експлуатацію. Неруйнівну методику можна використовувати для виявлення поверхневих та внутрішніх нір, тріщин та несплошностей, а також поганого зчеплення покриття та підкладки.

Подібні публікації