Капиллярный метод дифектоскопии

Описание: Капиллярный метод неразрушающего контроля основан на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей в полости невидимых или слабо видимых невооруженным глазом поверхностных и сквозных несплошностей материала объектов контроля и регистрации образующихся индикаторных следов визуальным способом или с помощью преобразователя. В капиллярной дефектоскопии выявляются поверхностные дефекты, т. е. тупиковые капилляры различной формы, которые имеют выход на поверхность.
Реферат содержит 1 файл: 

Минегулова.docx

36.11 Кб | Файл microsoft Word  открыть 
Не получается скачать реферат Капиллярный метод дифектоскопии? - Техническая поддержка

Минегулова.docx

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Капиллярный метод неразрушающего контроля основан на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей в полости невидимых или слабо видимых невооруженным глазом поверхностных и сквозных несплошностей материала объектов контроля и регистрации образующихся индикаторных следов визуальным способом или с помощью преобразователя. В капиллярной дефектоскопии выявляются поверхностные дефекты, т. е. тупиковые капилляры различной формы, которые имеют выход на поверхность.

При любых видах нагружения в наиболее неблагоприятных условиях оказываются верхние слои деталей. Кроме статических и динамических нагрузок, поверхностные слои в наибольшей степени подвержены действию колебаний температуры, влаги, агрессивных сред, вызывающих коррозию и преждевременный износ. Поверхность — наиболее вероятное место появления дефектов в результате издержек предыдущих технологических операций обработки и случайных ее повреждений (риски, царапины, клейма, задиры, ожоги и т. д.), возникающие в процессе транспортировки, монтажа. Все это существенно снижает прочность и долговечность детали и сопряженных с ней элементов, а, следовательно, всей конструкции, и может привести к поломке и аварии.

Поэтому поверхностная дефектоскопия является обязательной составляющей частью технологии изготовления любой детали и особенно ответственной.

 

 

 

 

 

 

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА

Важнейшими физическими явлениями, лежащими основе капиллярного контроля, являются поверхностное натяжение и смачивание, капиллярное впитывание, сорбция, растворение, люминесценция, цветовой и яркостный контрасты.

Явление смачивания вызывается притяжением атомов или молекул жидкости либо твердого тела (в газах тепловое движение частиц преодолевает это притяжение), в результате, минимум свободной энергии достигается в жидкости или твердом теле, когда поверхность их минимальна. Таким образом, поверхность стремится сократиться, и возникают силы поверхностного натяжения.

Рассмотрим каплю жидкости, лежащую на поверхности твердого тела. Выделим элементарный цилиндр в тройной точке А, где соприкасаются твердое тело, жидкость и окружающий газ. На единицу длины этого цилиндра действуют три силы поверхностного натяжения: твердое тело — газ Fтг, твердое тело — жидкость Fтж, и жидкость — газ Fжг. Когда капля находится в состоянии покоя, равнодействующая проекция этих сил на поверхность твердого тела равна нулю:

Fжг cos(q) + Fтж — Fтг = 0.

Если Fтг > Fтж, то угол q острый. Это значит, жидкость смачивает твердое тело. Если Fтж > Fжг, то угол q тупой. Это означает, что жидкость не смачивает твердое тело.

Движение жидкости по капилляру обеспечивается за счет капиллярных сил. Отметим, что чем меньше радиус капилляра, тем больше капиллярное давление.

Представим картину, когда трещина заполняется смачивающей жидкостью — пенентрантом. Размер трещины в месте, где расположен нижний мениск жидкости, обозначим r2, а вблизи устью — r1. Разность давлений, вызываемая различием r1 и r2, составляет

Р2 — Р1 = 2Fжг cos q (1/ r 2 — 1/ r 1). (1)

Она уравновешивается давлением воздуха в замкнутом объеме, собравшегося вблизи вершины трещины. Из (1) следует, что лучше будут выявляться глубокие, расширяющиеся к устью дефекты.

Если на поверхность пенентранта поместить пористое вещество (порошкообразный проявитель), то образуется система из мелких капилляров с менисками малой кривизны. Возникнет добавочное давление в направлении Р1, жидкость выйдет из трещины и смочит частицы проявителя. Здесь действует явление сорбции, т. е. собирания. Иногда применяют не порошкообразный, а пленочный или красящий проявитель. Принцип его действия другой — диффузионный.

Видимая в результате проявления идентификация дефекта больше его реальных размеров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНОЛОГИЯ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ

Общая технологическая классификация капиллярного неразрушающего контроля в зависимости от решаемых задач может быть выполнена по разнообразным признакам.

Технология капиллярной дефектоскопии, обеспечивающая образование следа дефекта, включает в различных ее вариантах следующие основные операции:

    1. Подготовка изделий к контролю: очистка, обезжиривание, сушка и т. д.; задача этой операции — удаление загрязнений из полостей дефектов и обеспечение равномерной смачиваемости поверхности изделия индикаторной жидкостью; 
    2. Пропитка дефектов индикаторной жидкостью; полости дефектов должны быть заполнены пенентрантом в степени, обеспечивающей выявление дефектов; 
    3. Удаление пенентранта с поверхности изделия при сохранении его в несплошностях;  
      нанесение проявителя (например, в виде порошка или суспензии); 
    4. Проявление и выявление следов; на стадии проявления пенентрант извлекается из дефектов проявителем, в результате на поверхности проявителя формируется ярко окрашенный или люминесцирующий след дефекта. 

Подготовка объектов к контролю включает очистку контролируемой поверхности и полостей дефектов от всевозможных загрязнений, лакокрасочных покрытий, моющих составов и дефектоскопических материалов, оставшихся от предыдущего контроля, а также сушку контролируемой поверхности и полостей дефектов. Ее цель: вывести на поверхность изделия устья дефектов, устранить возможность возникновения фона и ложных индикаций, очисть полость дефекта.

При очистке контролируемой поверхности используются следующие способы:

    1. Механический; 
    2. Паровой; 
    3. Растворяющий; 
    4. Химический; 
    5. Электрохимический; 
    6. Ультразвуковой; 
    7. Анодно-ультразвуковой; 
    8. Тепловой; 
    9. Сорбционный. 

Обработка объекта дефектоскопическими материалами составляет основную часть процесса контроля. Она включает следующие этапы:

    1. Заполнение полостей дефектов индикаторным пенентрантом; 
    2. Удаление избытка индикаторного пенентранта; 
    3. Нанесение проявителя, если этого требует применяемый метод. 

Существуют следующие способы заполнения полостей индикаторным пенентрантом:

    1. Капиллярный; 
    2. Вакуумный; 
    3. Компрессионный; 
    4. Ультразвуковой; 
    5. Деформационный. 

Во всех случаях пенентрант оставляют на поверхности на 10 – 20 мин для лучшего его проникновения в полость дефекта.

К пенентрантом предъявляют целый ряд требований. Важнейшими свойствами пенентранта являются его полярность, поверхностное натяжение s, краевой угол q смачивания контролируемой поверхности, вязкость m (для сокращения времени пропитки), возможность и удобство обнаружения индикаций после проявления. Этим требованиям удовлетворяют такие вещества, как керосин, бензин, жидкие масла, спирт, бензол, скипидар.

Страницы:    123   следующая
Поиск по сайту

Предметы