Дефектоскопия

 Из перечисленных  методов тепловое проявление  наиболее доступный метод интенсификации  этого процесса. Существенное ускорение  путем нагрева достигается при  использовании проявляющих покрытий типа краски.   

 Наиболее  эффективно применение инфракрасных  излучателей, которое сокращает  время сушки покрытий в 20—30 раз, снижает расход тепловой  энергии и улучшает качество  покрытия. Это объясняется принципом  радиационного нагрева. Сушка тонкого слоя покрытия состоит в удалении летучего растворителя и полимеризации лакообразующего.    

 При сушке  теплым воздухом засыхающая верхняя  корочка затрудняет испарение  из нижних слоев.   

 Инфракрасные  лучи воздействуют на проявляющее  покрытие иначе. Они проходят сквозь него так, что большая часть тепла поглощается подложкой (деталью). В результате сильнее нагретыми оказываются подложка и нижний слой, из которого интенсивно улетучиваются пары растворителя.   

 Нагрев может  осуществляться и в переменном электромагнитном поле. При этом сушка проявителя начинается также с нижних его слоев. При нагреве производительность и качество контроля повышаются не только за счет ускорения сушки проявителя, а также и вследствие того, что оставшийся в тупиковых полостях дефектов газ при нагревании будет расширяться и вытеснять пенетрант на поверхность изделия.   

 Вакуумный,  вибрационный и ультразвуковой  методы проявления широкого практического  применения до сих . пор не  нашли. Обусловлено это, с одной  стороны, техническими трудностями, стоящими на пути реализации этих методов, а с другой отсутствием всестороннего практического обоснования данных методов и доказательств достигаемых при этом преимуществ.

6.6 Обнаружение дефектов  и удаление проявителя

1. Визуальное - Совокупность зрительных приемов обнаружения, в том числе с применением оптических или фотографических средств, оператором видимого индикаторного следа несплошности, выявленной люминесцентным цветным, люминесцентно-цветным или яркостным методами 
2. Фотоэлектрическое - Совокупность фотоэлектрических приемов обнаружения и преобразования с применением различных средств косвенной индикации и регистрации сигнала видимого индикаторного следа несплошности, выявленной люминесцентным, цветным, люминесцентно-цветным и яркостным методами 
3. Телевизионное - Совокупность телевизионных приемов обнаружения, преобразования в аналоговую или дискретную форму с соответствующим представлением на экран, дисплей, магнитную пленку сигнала от видимого индикаторного следа несплошности 
4. Инструментальное - Совокупность косвенных приемов обнаружения сигнала от невидимого глазом индикаторного следа несплошности или сигнала от индикаторного пенетранта, находящегося внутри полости несплошности   

 При визуальном  обнаружении дефектов исследуемая поверхность должна быть освещена дневным или искусственным светом.   

 При использовании  люминесцирующих индикаторных веществ  комната, где проводится проверка, должна быть затемнена. Проверку  испытываемой поверхности необходимо  производить в ультрафиолетовом свете. Ультрафиолетовая лампа должа быть включена на полную яркость. Для защиты оператора и концентрации потока лучей на исследуемой поверхности лампу следует снабжать рефлектором. Напряжение ультрафиолетовой лампы должно соответствовать исследуемой площади. Перед началом наблюдения необходимо, чтобы по крайней мере в течение 5 мин глаза привыкли к уменьшенному окружающему освещению. Оператор не должен смотреть прямо на ультрафиолетовый свет или на поверхности, отражающие как зеркала ультрафиолетовый свет. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы неотфнльтрованное излучение ультрафиолетовой лампы не достигло глаз.    

 При фотоэлектрическом  обнаружении изделие бракуется  на основании измерения светового  потока, воспринимаемого фотоэлементом.  Для этого, например, изделие помещается в затемненную камеру, освещается ультрафиолетовым светом, а фотоэлемент регистрирует свечение в видимой области.   

 При инструментальном  обнаружении сигнал о наличии  дефекта получают путем регистрации  с помощью специальных приборов, учитывающих излучение, испускаемое индикаторным веществом, находящимся в полости дефекта. К инструментальным способам обнаружения относится также выявление дефектов в изделиях из непроводящих материалов с помощью токовихревого прибора при условии пропитки дефектов электропроводящим пенетрантом. Основное преимущество телевизионного обнаружения - возможность регулирования контраста и яркости изображения дефекта. За счет этого могут быть повышены чувствительность и достоверность контроля и улучшены условия работы контролера.

6.7 Удаление проявителя.

После выявления  дефектов проявитель, как правило, удаляют  с поверхности изделия.

1. Протиранием - Удаление проявителя салфетками в необходимых случаях с применением воды или органических растворителей 
2. Промыванием - Удаление проявителя промывкой объекта в воде или органических растворителях с необходимыми добавками и применением вспомогательных средств, в том числе щеток, ветоши, губок 
3. Ультразвуковое - Удаление проявителя промывкой объекта в воде или органических растворителях с необходимыми добавками и применением ультразвукового воздействия 
4. Анодной обработкой - Удаление проявителя электрохимической обработкой объекта растворами химических реагентов с одновременным воздействием электрического тока 
5. Обдуванием - Обработка покрытого проявителя объекта абразивным материалом в виде песка, крошки или гидроабразикными смесями 
6. Выжиганием - Удаление проявителя нагреванием объекта до температуры сгорания проявителя 
7. Отклеиванием - Отделение ленты пленочного проявителя от контролируемой поверхности с индикаторным следом несплошности 
8. Отслоением - Отделение слоя проявителя от контролируемой поверхности с индикаторным следом несплошности

7. Магнитная дефектоскопия.   

 Для контроля  ферромагнитных (намагничивающихся) металлов, применяют магнитный метод. При контроле этим методом деталь необходимо намагнитить или поместить в магнитное поле. При этом в ней возникает магнитный поток. Если в детали имеется несплошность, пересекающая магнитные силовые линии, магнитный поток будет искажен (фиг. 17) и часть силовых магнитных линий может выйти за пределы детали. Вышедшая наружу часть магнитного потока называется потоком рассеяния. По нему судят о наличии в детали несплошностей. Для выявления потока рассеяния чаще всего пользуются магнитной суспензией, состоящими из ферромагнитных частиц, взвешенных в жидкости. Такой контроль называют методом магнитной суспензии.   

 При магнитных  методах выявляемость несплошности  зависит от ориентации последних  относительно магнитного потока: трещины и другие несплошности будут выявляться лучше, если они расположены перпендикулярно магнитному потоку. Трещины, расположенные вдоль магнитного потока, обнаружить трудно.    

 Направление  магнитного потока зависит от  способа намагничивания детали. При полюсном намагничивании и намагничивании в соленоиде магнитный поток параллелен оси детали (фиг. 18, а, б), при циркулярном намагничивании он направлен перпендикулярно оси детали (фиг. 18, в, г), а при комбинированном — под углом к ней.   

 Магнитным  методом можно выявлять несплошности  в металле как ничем не заполненные,  так и заполненные неметаллическими  включениями. По характеру осаждения  порошка в большинстве случаев  удается отличить первые от  вторых. Выявление несплошностей  возможно. если они выходят на поверхность детали или залегают на небольшой глубине (не более 2—3 мм).   

 Недостаток  метода магнитной суспензии заключается  в сложности определения распространения  трещины в глубь металла, преимущества  метода — в меньшей трудоемкости  контроля по сравнению с капиллярным, в возможности обнаружения несплошностей, заполненных каким-либо веществом, а также в возможности обнаружения подповерхностных несплошностей, т. е. несплошностей, залегающих на небольшой глубине.   

 Наряду с  магнитной суспензией для обнаружения потока рассеяния применяют магнитную ленту, а также другие способы.   

 Одним из  самых распространенных способов  магнитной дефектоскопии является  магнитопорошковый, т.е. использование  магнитного порошка в качестве  обнаружителя магнитного поля дефекта. Этим методом контролируется до 70% всей продукции, подвергаемой проверке на наличие поверхностных и подповерхностных дефектов. Он получил широкое распространение благодаря высокой чувствительности в сочетании с повышенной производительностью и простой технологией.   

 Магнитные  частицы порошка, попадая в  поле дефекта, намагничиваются  и под действием пондеромоторной  силы перемещаются в зону наибольшей  неоднородности магнитного поля. Однако сила трения препятствует  этому движению, поэтому перемещение частиц происходит под действием результирующих составляющих сил и силы тяжести.   

 Порошинки,  притягиваясь друг к другу,  выстраиваются в цепочки. Эти  цепочки ориентируются по магнитным  силовым линиям поля (аналогично  магнитной стрелке) и, накапливаясь, образуют характерные рисунки в виде валиков, по которым судят о наличии дефекта.   

 Анализ и  обобщение полученных данных  показывают, что характер распределения  магнитных частиц однозначно  определяется особенностями топографии  поля дефекта. Это еще раз доказывает необходимость изучения этой топографии от различных дефектов с учетом вариации параметров, определяющих его пространственное распределение.

7.1 Нанесение магнитных  порошков.   

 Магнитные  порошки наносят на поверхность  контролируемого изделия сухим (путем распыления) или мокрым методом с помощью суспензии, представляющей взвесь ферромагнитных частиц в воде, керосине или масле. Небольшие по размеру изделия полностью погружают в ванну с суспензией. При контроле крупногабаритных изделий суспензию наносят на контролируемый участок пульверизатором и другими приспособлениями.    

 Сухим способом  порошок наносят на изделия  при обнаружении подповерхностных  дефектов или при наличии на  них немагнитного покрытия толщиной  выше 30 мкм. Контроль с использованием суспензий отличается высокой чувствительностью, которая, однако, существенно зависит от скорости движения суспензии относительно контролируемой поверхности, так как увеличивается смазывающее действие потока жидкости из-за плохого сцепления верхних частиц с уже осевшими. На чувствительность метода влияет также и положение контролируемой поверхности изделия. Если она расположена горизонтально, то сила тяжести будет благоприятствовать перемещению частиц к месту дефекта. В «потолочном» положении изделия частицы порошка под действием силы тяжесги будут отрываться от периферийных зон дефекта, и тем самым будет уменьшаться высота валика. При вертикальном расположении поверхности под влиянием силы тяжести частицы будут скатываться вниз.

7.2 Обработка поверхности.   

 Действие  силы трения, препятствующей перемещению  частиц в зону дефекта, может  быть уменьшено соответствующей  подготовкой поверхности: механической  или пескоструйной обработкой. Для  контроля грубообработанных изделий  и литья применяется предварительная грунтовка поверхности быстросохнущими красками и лаками.

 Сварные швы  рекомендуется предварительно покрывать  разбавленным лаком с метанолом.  Цвет грунтующего покрытия должен  иметь контраст с цветом порошка.  Это способствует повышению чувствительности метода в целом. В случае полированной поверхности ее специально покрывают белой краской. Для обнаружения дефектов на глубине до 3—4 мм необходима тщательная обработка поверхности, а в некоторых случаях и специальная полировка.

7.3 Магнитные порошки. Их свойства.   

 Известно  также, что выявляемость дефектов  во многом зависит от свойств  магнитного порошка.   

 В начале  магнитные порошки и магнитная  керамика (ферриты) подвергаются  измельчению и просеиванию через  сито. У подготовленного таким  образом порошка проверялись дефектоскопические свойства по следующим показателям.

1. Выявляемость—общая длина всех дефектов в процентах, обнаруженных порошком на эталонной детали. 
Для определения выявляемости готовится магнитная водная суспензия. В 1 л воды вводится 25 г испытуемого магнитного порошка, 10 г кальцинированной соды, 5 г хромпика калиевого и 5 г эмульгатора ОП-7 или ОП-10. В хорошо перемешанную магнитную суспензию погружается эталонная деталь, выдерживается 20— 30 с, затем осторожно вынимается и замеряется длина дефектов, на которых отложился магнитный порошок. 
2. Осаждаемость в спирте—способность магнитного порошка образовывать сравнительно устойчивую (в течение 3 мин) взвесь в спирте. 
3. Магнитно-весовая проба (МВП) — количество магнитного порошка, притянувшегося к специальному электромагниту. 
4. Цвет порошка (определялся визуально). 
5. Размер частиц порошка (определялся микроскопически).   

 Свойства  всех порошков сравнивались со  свойствами эталонных магнитных  порошков: выявляемость—100%, осаждаемость в спирте — 18 см, магнитно-весовая проба—10 г, цвет—черный и красный, размер частиц— 1—10 мкм.   

 В ряде  случаев изготавливают магнитные  пасты, составной частью которых  является магнитный порошок. По  мере необходимости пасты разводят  для быстрого приготовления суспензий. Кроме того, добавляя различные связующие компоненты в комбинации с красителями при тщательном их перемешивании, можно добиться того, что каждая частица будет обволакиваться пленкой связующего, сохраняя шарообразную форму. Для контроля деталей с темной поверхностью высокую контрастность могут обеспечить люминесцентные магнитные порошки и масло, а также водорастворимые пасты, изготавливаемые аналогично цветным пастам.