Trepid. Sisenemisgrupp. Materjalid. Uksed. Lukud. Disain

tootjad

Venemaa Moldova Hiina Valgevene Armada NTD YXLON International Time Group Inc. Testo Sonotron NDT Sonatest SIUI SHERWIN Babb Co Rigaku RayCraft Proceq Panametrics Oxford Instrument Analytical Oy Olympus NDT NEC Mitutoyo Corp. Micronics Metrel Meiji Techno Magnaflux Labino Krautkramer Katronic Technologies Kane JME IRISYS Impulse-NDT ICM HELLING Heine General Electric Fuji Industrial Fluke FLIR Elcometer Dynameters DeFelsko Dali CONDTROL COLENTA CIRCUTOR S.A. Buckleys Balteau-NDT Andrew AGFA

kapillaaride kontroll. Kapillaaride defektide tuvastamine. Mittepurustava testimise kapillaarmeetod.

Kapillaarmeetod defektide uurimiseks on mõiste, mis põhineb teatud tungimisel vedelad ravimvormid vajalike toodete pinnakihtidesse, mis viiakse läbi kapillaarrõhu abil. Seda protsessi kasutades saate oluliselt suurendada valgusefekte, mis suudavad kõik defektsed alad põhjalikumalt kindlaks teha.

Kapillaaride uurimismeetodite tüübid

Üsna tavaline nähtus, mis võib esineda vigade tuvastamine, see ei ole vajalike defektide piisavalt täielik tuvastamine. Sellised tulemused on väga sageli nii väikesed, et üldise visuaalse kontrolli käigus ei ole võimalik erinevate toodete kõiki defektseid kohti uuesti luua. Näiteks kasutades seda mõõteseadmed, nagu mikroskoobi või lihtsa suurendusklaasiga, on võimatu kindlaks teha pinnadefektid. See tekib olemasoleva pildi ebapiisava kontrasti tõttu. Seetõttu on enamikul juhtudel kõige kvalitatiivsem kontrollimeetod kapillaaride defektide tuvastamine. Selle meetodi puhul kasutatakse indikaatorvedelikke, mis tungivad täielikult uuritava materjali pinnakihtidesse ja moodustavad indikaatorprinte, mille abil toimub edasine registreerimine. visuaalsel viisil. Saate tutvuda meie veebisaidiga.

Nõuded kapillaarmeetodile

Kvalitatiivse meetodi kõige olulisem tingimus valmistoodete erinevate defektsete rikkumiste tuvastamiseks kapillaarmeetodi tüübi järgi on spetsiaalsete õõnsuste omandamine, mis on täiesti vabad saastumise võimalusest ja millel on täiendav juurdepääs objektide pindadele ja on varustatud ka sügavusparameetritega, mis ületavad tunduvalt nende avanemislaiust. Kapillaaruuringu meetodi väärtused on jagatud mitmeks kategooriaks: peamised, mis toetavad ainult kapillaarnähtused, kombineeritud ja kombineeritud, kasutades mitme kontrollimeetodi kombinatsiooni.

Kapillaaride juhtimise põhitoimingud

Defektoskoopia, mis kasutab kapillaarset tõrjemeetodit, on mõeldud kõige salajasemate ja ligipääsmatumate defektsete kohtade uurimiseks. Nagu praod, erinevat tüüpi korrosioon, poorid, fistulid ja teised. Seda süsteemi kasutatakse defektide asukoha, ulatuse ja orientatsiooni õigeks kindlaksmääramiseks. Selle töö põhineb indikaatorvedelike põhjalikul tungimisel kontrollitava objekti materjalide pinnale ja heterogeensetesse õõnsustesse. .

Kapillaarmeetodi kasutamine

Füüsikalise kapillaarkontrolli põhiandmed

Pildi küllastuse muutmise ja defekti kuvamise protsessi saab muuta kahel viisil. Üks neist hõlmab poleerimist ülemised kihid kontrollitav objekt, mis seejärel söövitab hapetega. Selline kontrollitava objekti tulemuste töötlemine tekitab korrosiooniga ainetega täidise, mis annab heledale materjalile tumenemise ja seejärel arenemise. Sellel protsessil on mitmeid spetsiifilisi piiranguid. Nende hulka kuuluvad: kahjumlikud pinnad, mida saab halvasti poleerida. Samuti ei saa seda defektide tuvastamise meetodit kasutada, kui kasutatakse mittemetallist tooteid.

Teiseks muutumisprotsessiks on defektide valgusväljund, mis tähendab nende täielikku täitmist spetsiaalsete värvi- või indikaatorainetega, nn penetrantidega. Kindlasti teadke, et kui penetrandis on luminestseeruvaid ühendeid, siis nimetatakse seda vedelikku luminestseeruvaks. Ja kui põhiaine kuulub värvainete hulka, nimetatakse kogu vigade tuvastamist värviks. See kontrollimeetod sisaldab värvaineid ainult küllastunud punastes toonides.

Kapillaaride juhtimise toimingute jada:

Põhilised kapillaarmeetodid mittepurustav katsetamine olenevalt läbitungiva aine tüübist jaotatakse järgmisteks osadeks:

· Läbistava lahuse meetod on kapillaaride mittepurustava testimise vedel meetod, mis põhineb vedela indikaatorlahuse kasutamisel läbitungimisainena.

· Filtreerimissuspensiooni meetod on kapillaaride mittepurustava testimise vedel meetod, mis põhineb indikaatorsuspensiooni kasutamisel vedelikku läbistava ainena, mis moodustab dispergeeritud faasi filtreeritud osakestest indikaatormustri.

Kapillaarmeetodid jagunevad sõltuvalt indikaatori mustri paljastamise meetodist järgmisteks osadeks:

· Luminestsentsmeetod, mis põhineb pikalainelises ultraviolettkiirguses luminestseeruva nähtava indikaatormustri kontrasti registreerimisel katseobjekti pinna taustal;

· kontrasti (värvi) meetod, mis põhineb värvi kontrasti registreerimisel indikaatormustri nähtavas kiirguses katseobjekti pinna taustal.

· fluorestsentsvärvi meetod, mis põhineb värvi- või luminestseeruva indikaatormustri kontrastsuse registreerimisel katseobjekti pinna taustal nähtavas või pikalainelises ultraviolettkiirguses;

· heleduse meetod, mis põhineb kontrasti registreerimisel akromaatilise mustri nähtavas kiirguses katseobjekti pinna taustal.

Alati saadaval! Siin saate (värvivigade tuvastamine) Moskvas asuvast laost madala hinnaga: penetrant, arendaja, puhastus Sherwin, kapillaarsüsteemidpõrgu, Magnaflux, ultraviolettvalgustid, ultraviolettlambid, ultraviolettvalgustid, ultraviolettlambid ja juhtseade (standardid) CD värvivigade tuvastamiseks.

Tarnime Venemaal ja SRÜ-s värvivigade tuvastamise tarvikuid transpordiettevõtted ja kullerteenused.

Kapillaaride kontroll (kapillaaride / luminestsents- / värvivigade tuvastamine, läbitungimiskontroll)

Kapillaaride kontroll, kapillaaride vigade tuvastamine, luminestsents-/värvivigade tuvastamine- need on spetsialistide seas levinumad ainete läbitungimise mittepurustava testimise meetodi nimetused, - penetrandid.

Kapillaaride kontrolli meetod - Parim viis toodete pinnal tekkivate defektide tuvastamine. Praktika näitab kapillaarvigade tuvastamise kõrget majanduslikku efektiivsust, selle kasutamise võimalust mitmesuguseid kujundid ja kontrollitavad objektid metallist plastini.

Suhteliselt madalate kuludega Varud, on fluorestsents- ja värvivigade tuvastamise seadmed lihtsamad ja odavamad kui enamiku teiste mittepurustavate katsemeetodite puhul.

Komplektid kapillaaride juhtimiseks

Värvivigade tuvastamise komplektid, mis põhinevad punastel penetrantidel ja valgetel ilmutitel

Standardkomplekt töötamiseks temperatuurivahemikus -10°C ... +100°C

Kõrgtemperatuuri komplekt töötamiseks vahemikus 0°C ... +200°C

Luminestseeruvatel penetrantidel põhinevad komplektid kapillaaride defektide tuvastamiseks

Standardkomplekt kasutamiseks temperatuurivahemikus -10°C ... +100°C nähtavas ja UV-valguses

Kõrgtemperatuuri komplekt töötamiseks vahemikus 0°C ... +150°C UV-lambi λ=365 nm abil.

Komplekt kriitiliste toodete testimiseks vahemikus 0°C ... +100°C UV-lambi λ=365 nm abil.

Kapillaaride defektide tuvastamine - ülevaade

Ajaloo viide

Objekti pinna uurimise meetod läbistavad penetrandid, mida tuntakse ka kui kapillaaride defektide tuvastamine(kapillaarkontroll), ilmus meie riigis eelmise sajandi 40ndatel. Kapillaarjuhtimist kasutati esmakordselt lennukitööstuses. Selle lihtsad ja selged põhimõtted on jäänud muutumatuks tänapäevani.

Umbes samal ajal pakuti välismaal välja puna-valge meetod pinnadefektide tuvastamiseks, mis peagi patenteeriti. Seejärel sai see nime - vedelike läbitungimise kontrollimise meetod (vedeliku läbitungimise testimine). 1950. aastate teisel poolel kirjeldati USA sõjalises spetsifikatsioonis (MIL-1-25135) materjale kapillaarvigade tuvastamiseks.

Kvaliteedikontroll penetrantidega

Võimalus kontrollida toodete, osade ja sõlmede kvaliteeti läbistavate ainetega - penetrandid eksisteerib tänu sellisele füüsikalisele nähtusele nagu märgumine. Defektide tuvastamise vedelik (penetrant) niisutab pinda, täidab kapillaari suu, luues seeläbi tingimused kapillaariefekti ilmnemiseks.

Läbitungimisvõime on vedelike kompleksne omadus. See nähtus on kapillaaride kontrolli aluseks. Tungimine sõltub järgmistest teguritest:

• uuritava pinna omadused ja selle saastumisest puhastamise aste;
• kontrollobjekti materjali füüsikalised ja keemilised omadused;
• omadused läbitungiv(niiskuvus, viskoossus, pindpinevus);
• uuritava objekti temperatuur (mõjutab penetrandi viskoossust ja märguvust)

Muude mittepurustavate katsete (NDT) tüüpide hulgas on kapillaarmeetodil eriline roll. Esiteks, omaduste kombinatsiooni osas on see nii täiuslik viis pinnakontroll silmale nähtamatute mikroskoopiliste katkestuste esinemise suhtes. Seda eristab teistest NDT tüüpidest soodsalt selle teisaldatavus ja mobiilsus, toote pindalaühiku kontrollimise kulud ja rakendamise suhteline lihtsus ilma keerulisi seadmeid kasutamata. Teiseks on kapillaaride juhtimine mitmekülgsem. Kui seda kasutatakse näiteks ainult ferromagnetiliste materjalide testimiseks, mille suhteline magnetiline läbilaskvus on üle 40, siis kapillaarvigade tuvastamine on rakendatav peaaegu iga kuju ja materjaliga toodete puhul, kus objekti geomeetria ja defektide suund mõjutavad. ei mängi erilist rolli.

Kapillaartesti kui mittepurustava testimise meetodi väljatöötamine

Pindade defektide tuvastamise meetodite väljatöötamine, kui üks mittepurustavate katsete valdkondi, on otseselt seotud teaduse ja tehnika arenguga. Tootjad tööstusseadmed on alati tegelenud materjalide ja tööjõu säästmisega. Samal ajal on seadmete töö sageli seotud mõne selle elemendi suurenenud mehaanilise koormusega. Vaatleme näiteks lennukimootorite turbiinilabasid. Tugeva koormuse režiimil on teadaolevaks ohuks labade pinnal tekkivad praod.

Sel konkreetsel juhul, nagu ka paljudel teistel, osutus kapillaaride kontroll väga kasulikuks. Tootjad hindasid seda kiiresti, see võeti kasutusele ja sai säästva arengu vektori. Kapillaarmeetod on paljudes tööstusharudes osutunud üheks tundlikumaks ja populaarsemaks mittepurustavaks testimismeetodiks. Peamiselt masinaehituses, seeria- ja väiketootmises.

Praegu toimub kapillaarkontrolli meetodite täiustamine neljas suunas:

• vigade tuvastamise materjalide kvaliteedi parandamine, mille eesmärk on tundlikkuse vahemiku laiendamine;
• langus kahjulikud mõjud keskkonda ja inimesi kahjustavad materjalid;
• süsteemide kasutamine penetrantide ja ilmutite elektrostaatiliseks pihustamiseks nende ühtlasemaks ja ökonoomsemaks rakendamiseks kontrollitavatele osadele;
• automatiseerimisskeemide juurutamine pinnadiagnostika multioperatiivsesse protsessi tootmises.

Värvi (luminestsents) vigade tuvastamise sektsiooni korraldamine

Värvi (luminestsents) vigade tuvastamise saidi korraldamine toimub vastavalt tööstusharu soovitustele ja ettevõtete standarditele: RD-13-06-2006. Koht on määratud ettevõtte mittepurustava katselaboriga, mis on sertifitseeritud vastavalt sertifitseerimisreeglitele ja mittepurustavate katselaborite PB 03-372-00 põhinõuetele.

Nii meil kui ka välismaal kirjeldatakse värvivigade tuvastamise meetodite kasutamist suurettevõtetes sisestandardites, mis põhinevad täielikult riiklikel standarditel. Värvivigade tuvastamist kirjeldavad Pratt & Whitney, Rolls-Royce, General Electric, Aerospatiale jt standardid.

Kapillaaride kontroll – plussid ja miinused

Kapillaarmeetodi eelised

1. Kulumaterjalide madal hind.
2. Kontrollitulemuste kõrge objektiivsus.
3. Võib kasutada peaaegu kõigil kõvadel materjalidel (metallid, keraamika, plastid jne), välja arvatud poorsed.
4. Enamikul juhtudel ei nõua kapillaaride juhtimine tehnoloogiliselt keerukate seadmete kasutamist.
5. Kontrolli rakendamine mis tahes kohas ja mis tahes tingimustes, sealhulgas statsionaarselt, kasutades vastavaid seadmeid.
6. Tänu kõrgele kontrollitulemusele on võimalik suuri objekte kiiresti kontrollida suur ala uuritav pind. Selle meetodi kasutamisel pideva tootmistsükliga ettevõtetes on võimalik toodete reakontroll.
7. Kapillaarmeetod sobib ideaalselt igat tüüpi pinnapragude tuvastamiseks, pakkudes defektide selget visualiseerimist (nõuetekohase jälgimise korral).
8. Ideaalne keerukate geomeetriate, kergmetallist osade (nt turbiinilabade) kontrollimiseks kosmose- ja energiatööstuses ning mootoriosade kontrollimiseks autotööstuses.
9. Teatud asjaoludel saab meetodit kasutada lekketestide jaoks. Selleks kantakse pinnale ühele poole penetranti, teisele aga ilmutit. Lekkekohas tõmbab arendaja penetrandi pinnale. Lekketestimine lekete tuvastamiseks ja asukoha määramiseks on äärmiselt oluline selliste toodete puhul nagu mahutid, paagid, radiaatorid, hüdrosüsteemid jne.
10. Erinevalt röntgenülevaatest ei nõua kapillaarvigade tuvastamine erilisi ohutusmeetmeid, näiteks kiirguskaitsevahendite kasutamist. Uuringu käigus piisab, kui operaator on kulumaterjalidega töötamisel elementaarse ettevaatusega ja kasutab respiraatorit.
11. Ei mingeid erinõudeid operaatori teadmiste ja kvalifikatsiooni kohta.

Piirangud värvivigade tuvastamiseks

1. Kapillaartesti meetodi peamiseks piiranguks on võime tuvastada ainult neid defekte, mis on pinnale avatud.
2. Kapillaartestimise efektiivsust vähendav tegur on uuritava objekti karedus – pinna poorne struktuur toob kaasa valenäidud.
3. Erijuhtumid, kuigi üsna harvad, hõlmavad mõningate materjalide pinna vähest märguvust nii vee- kui ka orgaanilise lahusti baasil läbitungivate ainetega.
4. Mõnel juhul hõlmavad meetodi puudused eemaldamisega seotud ettevalmistavate toimingute teostamise keerukust katted, oksiidkiled ja kuivavad osad.

Kapillaarkontroll – terminid ja määratlused

Kapillaaride mittepurustav testimine

Kapillaaride mittepurustav testimine põhineb penetrantide tungimisel õõnsustesse, mis moodustavad toodete pinnale defekte. penetrant on värvaine. Selle jälg pärast asjakohast pinnatöötlust salvestatakse visuaalselt või instrumentide abil.

Kapillaarkontrollis kohaldada erinevaid viise penetrantide, pinna ettevalmistusmaterjalide, ilmutite ja kapillaaruuringutel põhinev testimine. Nüüd on turul piisavalt palju kapillaarkontrolli kulumaterjale, mis võimaldavad valida ja välja töötada meetodeid, mis vastavad praktiliselt kõikidele tundlikkuse, ühilduvuse ja ökoloogia nõuetele.

Kapillaaride defektide tuvastamise füüsiline alus

Kapillaaride defektide tuvastamise alus- see on kapillaarefekt, kui füüsikaline nähtus ja penetrant, kui teatud omadustega aine. Kapillaarefekti mõjutavad sellised nähtused nagu pindpinevus, märgumine, difusioon, lahustumine, emulgeerimine. Kuid selleks, et need nähtused tulemuseks töötaksid, peab katseobjekti pind olema hästi puhastatud ja rasvatustatud.

Kui pind on korralikult ette valmistatud, levib sellele langenud läbitungiva tilk kiiresti laiali, moodustades pleki. See näitab head niisutamist. Niisutamist (pinnaga nakkumist) mõistetakse kui võimet vedel keha moodustavad piiril stabiilse liidese tahke kehaga. Kui vedeliku ja tahke aine molekulide vahelised vastasmõjujõud ületavad vedeliku sees olevate molekulide vastastikmõju jõude, siis toimub tahke aine pinna märgumine.

pigmendiosakesed läbitungiv, mitu korda väiksem kui ava laius mikropraod ja muud kahjustused uuritava objekti pinnal. Lisaks on penetrantide kõige olulisem füüsikaline omadus madal pindpinevus. Tänu sellele parameetrile on penetrandid piisava läbitungimisvõimega ja märg hästi erinevat tüüpi pinnad - metallist plastini.

Läbistav tungimine defektide katkestustesse (õõnsustesse). ja sellele järgnev penetrandi ekstraheerimine arendusprotsessi käigus toimub kapillaarjõudude toimel. Ja defekti dekodeerimine saab võimalikuks tänu värvierinevusele (värvivigade tuvastamine) või kuma (luminestseeruva vea tuvastamine) tausta ja defekti kohal oleva pinna vahel.

Seega ei ole tavatingimustes inimsilmale nähtavad väga väikesed defektid katseobjekti pinnal. Pinnatöötluse käigus samm-sammult spetsiaalsete kompositsioonidega, millel põhineb kapillaarvigade tuvastamine, moodustub defektide kohale kergesti loetav kontrastne indikaatormuster.

Värvivigade tuvastamisel, tänu läbitungiva ilmuti toimele, mis difusioonijõudude toimel penetrandi pinnale "tõmbab", on näidu suurus tavaliselt oluliselt suurem defekti enda suurusest. Indikaatormustri kui terviku suurus, sõltuvalt juhtimistehnoloogiast, sõltub katkestuse tõttu neeldunud penetrandi mahust. Kontrolli tulemuste hindamisel võib tuua mõningase analoogia signaalide "võimendusefekti" füüsikaga. Meie puhul on "väljundsignaal" kontrastindikaatori muster, mis võib olla mitu korda suurem kui "sisendsignaal" - pilt katkendlikkusest (defektist), mis on silmaga loetamatu.

Defektoskoopia materjalid

Defektoskoopia materjalid kapillaarkontrolliks on need vahendid, mida kasutatakse vedeliku kontrollimiseks (penetratsioonikontroll), mis tungib testitavate toodete pinnakatkestesse.

Läbistav

Tungiv aine on indikaatorvedelik, läbitungiv aine (inglise keelest penetrate - tungima) .

Penetrante nimetatakse kapillaaride defektide tuvastamise materjaliks, mis on võimeline tungima kontrollitava objekti pinnakatkestesse. Tungiva aine tungimine kahjustuse õõnsusse toimub kapillaarjõudude toimel. Madala pindpinevuse ja märgamisjõudude toime tulemusena täidab penetrant defekti tühimiku läbi pinnale avatud ava, moodustades nõgusa meniski.

Penetrant on kapillaaride vigade tuvastamise peamine kulumaterjal. Tungivaid aineid eristatakse visualiseerimise meetodi järgi kontrastseks (värviliseks) ja luminestseeruvaks (fluorestseeruvaks), pinnalt eemaldamise meetodi järgi veega pestavaks ja puhastusvahendiga eemaldamiseks (järelemulgeeritav), tundlikkuse järgi klassidesse (kahanevas järjekorras). - I, II, III ja IV klass vastavalt standardile GOST 18442-80)

Välisstandardid MIL-I-25135E ja AMS-2644 jagavad erinevalt GOST 18442-80-st penetrantide tundlikkuse tasemed kasvavas järjekorras klassidesse: 1/2 - ülimadal tundlikkus, 1 - madal, 2 - keskmine, 3 - kõrge, 4 - ülikõrge .

Tungimisainetele esitatakse mitmeid nõudeid, millest peamine on hea märguvus. Järgmine oluline penetrantide parameeter on viskoossus. Mida madalam see on, seda vähem aega kulub katseobjekti pinna täielikuks immutamiseks. Kapillaarkontrollis võetakse arvesse selliseid penetrantide omadusi nagu:

• märguvus;
• viskoossus;
• pind pinevus;
• volatiilsus;
• leekpunkt (leekpunkt);
• erikaal;
• lahustuvus;
• tundlikkus reostuse suhtes;
• mürgisus;
• lõhn;
• inerts.

Tungiva aine koostis sisaldab tavaliselt kõrge keemistemperatuuriga lahusteid, pigmendi- või lahustuvaid värvaineid (fosforid), pindaktiivseid aineid (pindaktiivseid aineid), korrosiooniinhibiitoreid, sideaineid. Tungivad ained on saadaval aerosoolina kasutamiseks mõeldud purkides (kõige sobivam vabastusvorm välitöödeks), plastpurgid ja tünnid.

Arendaja

Ilmuti on kapillaaride mittepurustava testimise materjal, mis oma omaduste tõttu toob pinnale defektiõõnes paikneva penetrandi.

Läbitungiv ilmuti on tavaliselt valge ja toimib indikaatorpildi kontrastse taustana.

Ilmuti kantakse katseobjekti pinnale õhukese ühtlase kihina peale selle puhastamist (vahepuhastus) penetrandist. Pärast vahepuhastusprotseduuri jääb defektialasse teatud kogus penetranti. Arendaja "tõmbab" adsorptsiooni-, neeldumis- või difusioonijõudude toimel (olenevalt toime tüübist) defektide kapillaaridesse jäänud penetrandi pinnale.

Seega "toonib" arendaja toimel tungiv aine defekti kohal olevad pinnad, moodustades selge defektogrammi - indikaatormustri, mis kordab defektide asukohta pinnal.

Tegevuse tüübi järgi jagunevad arendajad sorptsiooniks (pulbrid ja suspensioonid) ja difusiooniks (värvid, lakid ja kiled). Enamasti on arendajad räniühendite keemiliselt neutraalsed sorbendid, valge värv. Sellised pinda katvad arendajad loovad mikropoorse struktuuriga kihi, millesse kapillaarjõudude toimel värvaine kergesti tungib. Sel juhul värvitakse defekti kohal olev ilmuti kiht värvaine värvi (värvimeetod) või niisutatakse vedelikuga, millele on lisatud fosforit, mis hakkab ultraviolettvalguses fluorestseeruma (luminestsentsmeetod). Viimasel juhul pole arendaja kasutamine vajalik – see suurendab ainult juhtseadme tundlikkust.

Õige arendaja peaks tagama pinna ühtlase katmise. Mida kõrgemad on ilmuti sorptsiooniomadused, seda paremini "tõmbab" see penetranti arenduse käigus kapillaaridest välja. Need on arendaja kõige olulisemad omadused, mis määravad selle kvaliteedi.

Kapillaarkontroll hõlmab kuivade ja märgade ilmutite kasutamist. Esimesel juhul räägime pulberilenditest, teisel veepõhistest ilmutitest (veepõhised, veega pestavad) või orgaaniliste lahustite baasil (mittevesi).

Vigade tuvastamise süsteemi osana töötav arendaja ja ka muud selle süsteemi materjalid valitakse tundlikkuse nõuete alusel. Näiteks kuni 1 mikroni avause laiusega defekti tuvastamiseks tuleks vastavalt Ameerika standardile AMS-2644 gaasiturbiinipaigaldise liikuvate osade diagnoosimiseks kasutada pulbri ilmutit ja luminestseeruvat penetranti.

Pulberarendajad on hea dispersiooniga ja kantakse pinnale elektrostaatilisel või keerismeetodil, moodustades õhukese ja ühtlase kihi, mis on vajalik garanteeritud venimiseks. väike maht mikropragude õõnsustest läbitungiv.

Veepõhised arendajad ei anna alati õhukest ja ühtlast kihti. Sellisel juhul, kui pinnal on väikesed defektid, ei tule penetrant alati pinnale. Liiga paks ilmutikiht võib defekti varjata.

Arendajad saavad keemiliselt suhelda indikaatorpenetrantidega. Vastavalt selle interaktsiooni olemusele jagatakse arendajad keemiliselt aktiivseteks ja keemiliselt passiivseteks. Viimaseid kasutatakse enim. Reaktiivsed arendajad reageerivad penetrandiga. Defektide tuvastamine toimub sel juhul reaktsioonisaaduste olemasolu järgi. Keemiliselt passiivsed arendajad toimivad ainult sorbendina.

Läbistavad ilmutid on saadaval aerosoolpurkides (kõige sobivam vorm välitingimustes kasutamiseks), plastkanistrites ja trumlites.

Läbistav emulgaator

Emulgaator (läbitungiv kustutaja vastavalt standardile GOST 18442-80) on kapillaaride kontrollimiseks mõeldud defektide tuvastamise materjal, mida kasutatakse pinna vahepealseks puhastamiseks, kui kasutatakse järelemulgeeruvat penetranti.

Emulgeerimise ajal interakteerub pinnale jääv penetrant emulgaatoriga. Seejärel eemaldatakse saadud segu veega. Protseduuri eesmärk on puhastada pind liigsest läbitungivast ainest.

Emulgeerimisprotsess võib oluliselt mõjutada defektide visualiseerimise kvaliteeti, eriti kareda pinnaga objektide testimisel. See väljendub vajaliku puhtusega kontrastse tausta saamises. Hästi loetava indikaatori mustri saamiseks ei tohiks tausta heledus ületada näidu heledust.

Kapillaarkontrollis kasutatakse lipofiilseid ja hüdrofiilseid emulgaatoreid. Lipofiilne emulgaator – toodetud õli baasil, hüdrofiilne - vee peal. Need erinevad toimemehhanismi poolest.

Toote pinda kattev lipofiilne emulgaator läheb difusioonijõudude toimel ülejäänud penetrandisse. Saadud segu eemaldatakse pinnalt kergesti veega.

Hüdrofiilne emulgaator mõjub penetrandile erineval viisil. Sellega kokku puutudes jaguneb penetrant paljudeks väiksemateks osakesteks. Selle tulemusena moodustub emulsioon ja penetrant kaotab oma omadused katseobjekti pinna niisutamiseks. Saadud emulsioon eemaldatakse mehaaniliselt (pestakse veega maha). Hüdrofiilsete emulgaatorite aluseks on lahusti ja pindaktiivsed ained (pindaktiivsed ained).

Läbistav puhastusvahend(pinnad)

Penetrant Control Cleaner on orgaaniline lahusti liigse penetrandi eemaldamiseks (vahepuhastus), pinna puhastamiseks ja rasvatustamiseks (eelpuhastus).

Olulist mõju pinna märgumisele avaldab selle mikroreljeef ning õlidest, rasvadest ja muudest saasteainetest puhastamise aste. Selleks, et penetrant tungiks ka kõige väiksematesse pooridesse, ei piisa enamasti mehaanilisest puhastamisest. Seetõttu töödeldakse detaili pinda enne kontrolli teostamist spetsiaalsete puhastusvahenditega, mis on valmistatud kõrge keemistemperatuuriga lahustite baasil.

Kaasaegsete pinnapuhastusvahendite olulisemad omadused kapillaaride juhtimiseks on:

• rasvaärastusvõime;
• mittelenduvate lisandite puudumine (võime aurustuda pinnalt jälgi jätmata);
• inimest ja keskkonda mõjutavate kahjulike ainete minimaalne sisaldus;
• Töötemperatuuri vahemik.

Kulumaterjalide ühilduvus kapillaaride juhtimiseks

Defektoskoopia materjalid kapillaarkontrolliks füüsilise ja keemilised omadused peavad ühilduma nii omavahel kui ka katseobjekti materjaliga. Tungivate ainete, puhastusainete ja ilmutite komponendid ei tohiks põhjustada kontrollitavate toodete tööomaduste kadumist ega seadmete kahjustamist.

Kapillaaride juhtimiseks mõeldud Elitest kulumaterjalide ühilduvustabel:

⚫ - soovitatav kasutada; ∨ - saab kasutada; × - ei saa kasutada
Laadige alla kapillaar- ja magnetosakeste testimise tarvikute ühilduvuse tabel:

Seadmed kapillaaride juhtimiseks

Kapillaaride testimisel kasutatavad seadmed:

• võrdlus- (kontroll)proovid kapillaaride defektide tuvastamiseks;
• ultraviolettvalguse allikad (UV-lambid ja lambid);
• testpaneelid (testpaneel);
• pneumohüdrorelvad;
• pulverisaatorid;
• kapillaaride juhtimise kambrid;
• süsteemid defektide tuvastamise materjalide elektrostaatiliseks rakendamiseks;
• veepuhastussüsteemid;
• kuivatuskapid;
• mahutid penetrantide sukeldamiseks.

Tuvastatavad defektid

Kapillaarvigade tuvastamise meetodid võimaldavad tuvastada toote pinnale tekkivaid defekte: pragusid, poore, kestasid, läbitungimise puudumist, teradevahelist korrosiooni ja muid katkestusi, mille ava laius on alla 0,5 mm.

Kontrollproovid kapillaaride defektide tuvastamiseks

Kontroll- (standard-, etalon-, test-) proovid kapillaarkontrolliks on metallplaadid, millele on kantud kindla suurusega tehispraod (defektid). Kontrollproovide pinnal võib olla karedust.

Kontrollnäidised on valmistatud vastavalt välismaistele standarditele, vastavalt Euroopa ja Ameerika standarditele EN ISO 3452-3, AMS 2644C, Pratt & Whitney Aircraft TAM 1460 40 (ettevõtte standard - suurim Ameerika lennukimootorite tootja).

Kontrollproove kasutatakse:

• määrata testsüsteemide tundlikkust erinevate veatuvastusmaterjalide (penetrant, ilmuti, puhastusaine) põhjal;
• võrrelda penetrante, millest üht võib võtta eeskujuks;
• hinnata luminestseeruvate (fluorestseeruvate) ja kontrastsete (värviliste) penetrantide pestavuse kvaliteeti vastavalt AMS 2644C-le;
• kapillaaride kontrolli kvaliteedi üldiseks hindamiseks.

Kontrollproovide kasutamine kapillaarkontrolliks Vene GOST 18442-80 ei ole reguleeritud. Sellegipoolest kasutatakse meie riigis aktiivselt kontrollproove vastavalt GOST R ISO 3452-2-2009 ja ettevõtte standarditele (näiteks PNAEG-7-018-89), et hinnata defektide tuvastamise materjalide sobivust.

Kapillaaride kontrollimise tehnikad

Tänaseks on kogunenud üsna palju kogemusi kapillaarmeetodite kasutamisest toodete, sõlmede ja mehhanismide operatiivjuhtimise eesmärgil. Küll aga areng töömetoodika kapillaaride kontrolli tuleb sageli igal konkreetsel juhul eraldi läbi viia. See võtab arvesse selliseid tegureid nagu:

1. tundlikkuse nõuded;
2. objekti olek;
3. defektide tuvastamise materjalide ja kontrollitava pinna vastastikmõju olemus;
4. kulumaterjalide ühilduvus;
5. tehnilised võimalused ja tingimused tööde tegemiseks;
6. eeldatavate defektide olemus;
7. muud tegurid, mis mõjutavad kapillaaride kontrolli tõhusust.

GOST 18442-80 määratleb peamiste kapillaarkontrolli meetodite klassifikatsiooni sõltuvalt läbitungiva aine tüübist - penetrant (pigmendiosakeste lahus või suspensioon) ja sõltuvalt esmase teabe saamise meetodist:

1. heledus (akromaatiline);
2. värv (kromaatiline);
3. luminestsents (fluorestseeruv);
4. luminestsentsvärv.

Standardid GOST R ISO 3452-2-2009 ja AMS 2644 kirjeldavad kuut peamist kapillaarkontrolli meetodit tüübi ja rühma järgi:

Tüüp 1. Fluorestseeruvad (luminestseeruvad) meetodid:

• meetod A: veega pestav (4. rühm);
• meetod B: järelemulgeerimine (rühmad 5 ja 6);
• meetod C: lahustis lahustuv (7. rühm).

Tüüp 2. Värvimeetodid:

• meetod A: veega pestav (3. rühm);
• meetod B: järelemulgeerimine (2. rühm);
• meetod C: lahustis lahustuv (1. rühm).

§ 9.1. Üldine informatsioon meetodi kohta
Kapillaarkontrolli meetod (CMC) põhineb indikaatorvedelike kapillaarsel tungimisel katseobjekti materjali katkestuste õõnsusse ja sellest tulenevate indikaatorjälgede registreerimisel visuaalselt või anduri abil. Meetod võimaldab tuvastada pindmist (s.t. pinnale tekkivat) ja läbivat (s.o. OC-seinte vastaspindu ühendavaid) defekte, mida on võimalik tuvastada ka visuaalsel vaatlusel. Selline kontroll nõuab aga palju aega, eriti nõrgalt avastatud defektide paljastamisel, kui suurendusvahenditega tehakse pinna põhjalik kontroll. KMC eeliseks on juhtimisprotsessi mitmekordne kiirendamine.
Läbidefektide tuvastamine on osa lekketuvastusmeetodite ülesandest, mida käsitletakse peatükis. 10. Lekke tuvastamise meetodites kasutatakse koos teiste meetoditega CMC-d ja indikaatorvedelikku kantakse ühele OK seina küljele ja registreeritakse teisele poole. Selles peatükis käsitletakse CMC varianti, kus näidustus tehakse samalt OK pinnalt, millelt indikaatorvedelikku kantakse. Peamised CMC kasutamist reguleerivad dokumendid on GOST 18442 - 80, 28369 - 89 ja 24522 - 80.
Kapillaarjuhtimisprotsess koosneb järgmistest põhitoimingutest (joonis 9.1):

a) OC pinna 1 ja defekti 2 õõnsuse puhastamine mustusest, rasvast jms nende mehaanilise eemaldamise ja lahustamisega. See tagab kogu katseklaasi pinna hea märguvuse indikaatorvedeliku poolt ja võimaluse selle tungida defektiõõnde;
b) defektide immutamine indikaatorvedelikuga. 3. Selleks peab see toote materjali hästi märjaks tegema ja kapillaarjõudude toimel tekkinud defektidesse tungima. Selle põhjal nimetatakse meetodit kapillaariks ja indikaatorvedelikku nimetatakse indikaatorläbivaks või lihtsalt penetrandiks (ladina keelest penetro - ma tungin, ma saan);
c) liigse penetrandi eemaldamine toote pinnalt, samal ajal kui penetrant jääb defektiõõnde. Eemaldamiseks kasutatakse dispersiooni ja emulgeerimise mõju, kasutatakse spetsiaalseid vedelikke - puhastusvahendeid;

Riis. 9.1 – Kapillaaride vigade tuvastamise põhitoimingud

d) penetrandi tuvastamine defektiõõnes. Nagu eespool märgitud, tehakse seda sagedamini visuaalselt, harvemini - spetsiaalsete seadmete - muundurite abil. Esimesel juhul kantakse pinnale spetsiaalsed ained - arendajad 4, mis sorptsiooni- või difusiooninähtuste tõttu ekstraheerivad defektiõõnsusest penetrandi. Sorptsiooni arendaja on pulbri või suspensiooni kujul. Kõiki nimetatud füüsikalisi nähtusi käsitletakse punktis 9.2.
Tungimisaine immutab kogu ilmuti kihi (tavaliselt üsna õhuke) ja moodustab selle välispinnale jäljed (tähised) 5. Need märgid tuvastatakse visuaalselt. Eristatakse heledus- ehk akromaatilist meetodit, mille puhul näidustustel on rohkem tume toon võrreldes valge arendajaga; värvimeetod, kui penetrant on ereoranži või punase värvusega, ja luminestsentsmeetod, kui penetrant helendab ultraviolettkiirguse mõjul. KMK viimane toiming on OK puhastamine arendajalt.
Kapillaaride testimist käsitlevas kirjanduses tähistatakse defektide tuvastamise materjale indeksite abil: indikaator läbitungiv - "I", puhastusaine - "M", arendaja - "P". Mõnikord järgnevad pärast tähetähist numbrid sulgudes või indeksi kujul, mis näitavad selle materjali kasutamise eripära.

§ 9.2. Kapillaaride vigade tuvastamisel kasutatavad põhilised füüsikalised nähtused
Pindpinevus ja märgumine. Enamik oluline omadus indikaatorvedelikud on nende võime niisutada toote materjali. Märgumist põhjustab vedeliku ja tahke aine aatomite ja molekulide (edaspidi molekulid) vastastikune külgetõmme.
Nagu teada, mõjuvad keskkonna molekulide vahel vastastikused tõmbejõud. Aine sees olevad molekulid kogevad keskmiselt sama toimet teistelt molekulidelt igas suunas. Pinnal paiknevad molekulid on aine sisemiste kihtide küljelt ja keskkonna pinnaga piirnevalt küljelt ebavõrdse külgetõmbe all.
Molekulide süsteemi käitumise määrab vaba energia miinimumtingimus, s.o. Potentsiaalse energia osa, mida saab muuta isotermiliselt töötama. Vedeliku ja tahke aine pinnal olevate molekulide vaba energia on suurem kui siseenergia, kui vedelik või tahke aine on gaasis või vaakumis. Sellega seoses püüavad nad vormi omandada minimaalselt välispind. Tahkes kehas hoiab seda ära vormielastsuse nähtus, kaaluta olekus olev vedelik aga omandab selle nähtuse mõjul palli kuju. Seega kipuvad vedeliku ja tahke aine pinnad kokku tõmbuma ning tekib pindpinevusrõhk.
Pindpinevuse väärtuse määrab töö (at püsiv temperatuur), mis on vajalik ühiku moodustamiseks, kahe tasakaalus oleva faasi vahelise liidese pindala. Seda nimetatakse sageli pindpinevusjõuks, alandades selle all järgmist. Liideses eraldab meedia suvalise ala. Pinge loetakse selle ala perimeetrile rakendatud jaotatud jõu mõju tulemuseks. Jõudude suund on liidese suhtes tangentsiaalne ja perimeetriga risti. Jõudu perimeetri pikkuseühiku kohta nimetatakse pindpinevusjõuks. Pindpinevuse kaks võrdset definitsiooni vastavad kahele ühikule, mida selle mõõtmiseks kasutatakse: J/m2 = N/m.
Õhus (täpsemalt veepinnalt aurustumisega küllastunud õhus) temperatuuril 26°C normaalsel atmosfäärirõhul oleva vee puhul on pindpinevusjõud σ = 7,275 ± 0,025) 10-2 N/m. See väärtus väheneb temperatuuri tõustes. Erinevates gaasilistes keskkondades vedelike pindpinevus praktiliselt ei muutu.
Vaatleme pinnal lebavat vedelikutilka: tahket keha (joonis 9.2). Jätame tähelepanuta gravitatsioonijõu. Toome välja punktis A elementaarsilindri, kus puutuvad kokku tahke keha, vedelik ja ümbritsev gaas. Selle silindri pikkuseühiku kohta mõjuvad kolm pindpinevusjõudu: tahke keha – gaas σtg, tahke keha – vedelik σtzh ja vedelik – gaas σlg = σ. Kui tilk on puhkeolekus, on nende jõudude projektsioonide tulemus tahke aine pinnale null:
(9.1)
Nurka 9 nimetatakse märgumisnurgaks. Kui σtg>σtzh, siis on see terav. See tähendab, et vedelik niisutab tahket ainet (joonis 9.2, a). Mida väiksem 9, seda tugevam on märgumine. Piirväärtuses σtg>σtzh + σ on suhe (σtg - σtzh)/st punktis (9.1) suurem kui ühtsus, mis ei saa olla, kuna nurga koosinus on absoluutväärtuses alati väiksem kui ühtsus. Piirjuhtum θ = 0 vastab täielikule märgumisele, st. vedeliku levimine üle tahke aine pinna kuni molekulaarkihi paksuseni. Kui σtzh>σtg, siis cos θ on negatiivne, seega on nurk θ nüri (joon. 9.2, b). See tähendab, et vedelik ei niisuta tahket ainet.


Riis. 9.2. Pinna niisutamine (a) ja mittemärgamine (b) vedelikuga

Pindpinevus σ iseloomustab vedeliku enda omadust ja σ cos θ on antud tahke keha pinna märguvus selle vedeliku poolt. Pindpinevusjõu komponenti σ cos θ, mis “venitab” tilka piki pinda, nimetatakse mõnikord märgamisjõuks. Enamiku hästi niisutavate ainete puhul on cos θ ühtsusele lähedane, näiteks klaasi piiril veega on see 0,685, petrooleumiga - 0,90, etüülalkoholiga - 0,955.
Pinna puhtus mõjutab tugevasti märgumist. Näiteks terase või klaasi pinnal olev õlikiht halvendab järsult selle märguvust veega, cos θ muutub negatiivseks. Kõige õhem õlikiht, mis mõnikord jääb OK ja pragude pinnale, segab suuresti veebaasil penetrantide kasutamist.
OC pinna mikroreljeef põhjustab niisutatud pinna pindala suurenemist. Kontaktnurga θsh hindamiseks töötlemata pinnal kasutage võrrandit

kus θ on sileda pinna kokkupuutenurk; α on krobelise pinna tegelik pindala, võttes arvesse selle reljeefi ebatasasust, ja α0 on selle projektsioon tasapinnale.
Lahustumine seisneb lahustunud aine molekulide jaotumises lahusti molekulide vahel. IN kapillaarmeetod Kontrollimiseks kasutatakse lahustamist objekti tõrjeks ettevalmistamisel (õõnsuse puhastamiseks defektidest). Tupikkapillaari (defekti) lõppu kogunenud gaasi (tavaliselt õhu) lahustumine penetrandis suurendab oluliselt penetrandi maksimaalset läbitungimissügavust defekti.
Kahe vedeliku vastastikuse lahustuvuse hindamiseks kasutatakse rusikareeglit, mille kohaselt "sarnane lahustab sarnast". Näiteks süsivesinikud lahustuvad hästi süsivesinikes, alkoholid alkoholides jne. Vedelike ja tahkete ainete vastastikune lahustuvus vedelikus kipub temperatuuri tõustes suurenema. Gaaside lahustuvus üldiselt väheneb temperatuuri tõustes ja paraneb rõhu tõustes.
Sorptsioon (ladina keelest sorbeo - ma absorbeerin) on füüsikaline ja keemiline protsess, mille tulemusena toimub gaasi, auru või lahustunud aine neeldumine keskkonnast. Eristatakse adsorptsiooni – aine neeldumist faasiliidesel ja absorptsiooni – aine neeldumist kogu absorbendi mahu ulatuses. Kui sorptsioon toimub peamiselt ainete füüsikalise vastasmõju tulemusena, siis nimetatakse seda füüsikaliseks.
Kapillaarkontrolli meetodis kasutatakse arenduses peamiselt vedeliku (läbitungiva) füüsikalise adsorptsiooni nähtust tahke keha pinnal (arendajaosakesed). Sama nähtus põhjustab penetrandi vedelas aluses lahustunud kontrastainete ladestumist defektile.
Difusioon (ladina keelest diffusio - levimine, levimine) - osakeste (molekulide, aatomite) liikumine keskkonnas, mis viib aine edasikandumiseni ja osakeste kontsentratsiooni ühtlustamiseni. erinevat sorti. Kapillaarkontrolli meetodi puhul täheldatakse difusiooni nähtust, kui penetrant interakteerub kapillaari tupikotsas kokkusurutud õhuga. Siin on see protsess eristamatu õhu lahustumisest penetrandis.
Oluline rakendus difusioon kapillaaride defektide tuvastamisel - manifestatsioon arendajate abil, nagu kiiresti kuivavad värvid ja lakid. Sellise OK pinnale sadestunud ilmutiga (esimesel hetkel vedel ja pärast kõvenemist tahke) puutuvad kokku kapillaari suletud penetrandi osakesed ning difundeeruvad läbi õhukese ilmuti kile selle vastaspinnale. Seega kasutatakse siin vedelate molekulide difusiooni, esmalt läbi vedeliku ja seejärel läbi tahke keha.
Difusiooniprotsessi põhjustab molekulide (aatomite) või nende ühenduste (molekulaarne difusioon) soojusliikumine. Üle piiri ülekandekiiruse määrab difusioonikoefitsient, mis on antud ainepaari puhul konstantne. Difusioon suureneb temperatuuri tõustes.
Dispersioon (ladina keelest dispergo - ma hajutan) - keha peenlihvimine sisse keskkond. Tahkete ainete hajutamine vedelikus mängib pinna puhastamisel saasteainetest olulist rolli.
Emulgeerimine (ladina keelest emulsios - lüpstud) - vedela hajutatud faasiga hajutatud süsteemi moodustamine, s.o. vedel dispersioon. Emulsiooni näide on piim, mis koosneb vees suspendeeritud väikestest rasvatilkadest. Emulgeerimine mängib olulist rolli puhastamisel, eemaldamisel, liigse läbitungimise, penetrantide valmistamisel, ilmutajal. Emulgaatoreid kasutatakse emulgeerimise aktiveerimiseks ja emulsiooni stabiilse oleku säilitamiseks.
Pindaktiivsed ained (pindaktiivsed ained) - ained, mis võivad koguneda kahe keha (keskkond, faasid) kontaktpinnale, alandades selle vaba energiat. OK pinna puhastamise vahenditele lisatakse pindaktiivseid aineid, mis süstitakse penetrantidesse, puhastusvahenditesse, kuna need on emulgaatorid.
Kõige olulisemad pindaktiivsed ained lahustuvad vees. Nende molekulides on hüdrofoobsed ja hüdrofiilsed osad, st. veega niisutatud ja niisutamata. Illustreerime pindaktiivsete ainete toimet õlikile mahapesemisel. Tavaliselt vesi seda ei niisuta ega eemalda seda. Pindaktiivsete ainete molekulid adsorbeeritakse kile pinnale, nende hüdrofoobsed otsad on orienteeritud selle poole ja hüdrofiilsed otsad on orienteeritud vesikeskkonna poole. Selle tulemusena suureneb märgatavus järsult ja rasvkile pestakse maha.
Suspensioon (ladina keelest supspensio - I hang) on ​​vedela dispersioonikeskkonna ja tahke dispergeeritud faasiga jämedas dispergeeritud süsteem, mille osakesed on üsna suured ja sadestuvad või ujuvad üsna kiiresti. Suspensioonid valmistatakse tavaliselt mehaanilise jahvatamise ja segamise teel.
Luminestsents (lat. Lumen - valgus) - teatud ainete (fosforid) kuma, üle soojuskiirguse, kestusega 10-10 s või rohkem. Lõpliku kestuse märkimine on vajalik selleks, et eristada luminestsentsi teistest optilistest nähtustest, näiteks valguse hajumisest.
Kapillaarkontrolli meetodis kasutatakse luminestsentsi ühe kontrastimeetodina indikaatorläbiviikude visuaalseks tuvastamiseks pärast väljatöötamist. Selleks lahustatakse luminofoor penetrandi põhiaines või on penetrandi aine ise luminofoor.
Heledust ja värvikontraste KMC-s vaadeldakse inimsilma võimest fikseerida heledal taustal helendav helk, värv ja tumedad tähised. Kõik andmed viitavad keskmise inimese silmale, võimet eristada objekti heledusastet nimetatakse kontrastitundlikkuseks. Selle määrab silmaga nähtav peegeldusteguri muutus. Värvijuhtimise meetodis võetakse kasutusele heledus-värvikontrastsuse kontseptsioon, mis võtab samaaegselt arvesse tuvastatavast defektist lähtuva jälje heledust ja küllastust.
Silma võime eristada piisava kontrastsusega väikeseid objekte määrab minimaalne nurk nägemus. On kindlaks tehtud, et ribakujuline objekt (tume, värviline või helendav) on silmaga nähtav 200 mm kauguselt, kui see on minimaalne laius rohkem kui 5 mikronit. Töötingimustes eristuvad objektid suurusjärgus suuremad - 0,05 ... 0,1 mm laiused.

§ 9.3. Kapillaaride defektide tuvastamise protsessid

Riis. 9.3. Kapillaarrõhu mõiste juurde

Läbiva makrokapillaari täitmine. Analüüsime füüsikakursusest tuntud katset: 2r läbimõõduga kapillaartoru on ühest otsast vertikaalselt kastetud märgavasse vedelikku (joon. 9.3). Niisutavate jõudude toimel tõuseb torus olev vedelik kõrgusele l pinna kohal. See on kapillaaride neeldumise nähtus. Niisutusjõud toimivad meniski ümbermõõdu ühiku pikkuse kohta. Nende koguväärtus Fк=σcosθ2πr. Seda jõudu neutraliseerib samba ρgπr2 kaal l, kus ρ on tihedus ja g on gravitatsioonist tulenev kiirendus. Tasakaaluseisundis σcosθ2πr = ρgπr2 l. Sellest ka vedeliku tõusu kõrgus kapillaaris l= 2σ cos θ/(ρgr).
Selles näites loeti märgamisjõudu rakendatuks vedeliku ja tahke aine (kapillaar) kokkupuutejoonele. Neid võib käsitleda ka kapillaaris oleva vedeliku poolt moodustatud meniski pinnale avalduva tõmbejõuna. See pind on justkui venitatud kile, mis kipub kokku tõmbuma. Seega võetakse kasutusele kapillaarrõhu mõiste, mis on võrdne meniskile mõjuva jõu FK ja pindala suhtega. ristlõige torud:
(9.2)
Kapillaarrõhk suureneb märguvuse suurenemise ja kapillaaride raadiuse vähenemisega.
Üldisem Laplace'i valem meniski pinna pingest tuleneva rõhu kohta on kujul pk=σ(1/R1+1/R2), kus R1 ja R2 on meniski pinna kõverusraadiused. Valemit 9.2 kasutatakse ümmarguse kapillaari jaoks R1=R2=r/cos θ. Pilu laiuse jaoks b tasapinnaliste paralleelsete seintega R1®¥, R2= b/(2cosθ). Tulemusena
(9.3)
Defektide immutamine penetrandiga põhineb kapillaaride absorptsiooni nähtusel. Hinnake immutamiseks kuluvat aega. Mõelge horisontaalsele kapillaartorule, mille üks ots on avatud ja teine ​​asetatakse niisutavasse vedelikku. Kapillaarrõhu toimel liigub vedeliku menisk avatud otsa poole. Läbitud vahemaa l on ajaga seotud ligikaudse sõltuvuse kaudu.
(9.4)

kus μ on dünaamilise nihkeviskoossuse koefitsient. Valemist on näha, et läbiva prao läbimiseks kuluv aeg on seotud seina paksusega l, milles tekkis pragu, ruutsõltuvusega: see on seda väiksem, mida madalam on viskoossus ja seda suurem on märguvus. Orientatsioonikõvera 1 sõltuvus l alates t näidatud joonisel fig. 9.4. Oleks pidanud; meeles pidada, et tõelise penetrandiga täitmisel; pragude korral säilivad märgitud seaduspärasused ainult siis, kui penetrant puudutab samaaegselt kogu prao perimeetrit ja selle ühtlast laiust. Nende tingimuste mittetäitmine põhjustab seose (9.4) rikkumise, kuid märgitud mõju füüsikalised omadused penetrant säilib kogu immutamise ajaks.

Riis. 9.4. Kapillaaride täitmise kineetika penetrandiga:
läbi (1), tupik koos (2) ja ilma (3) difusioonimmutamise nähtus

Tupikkapillaari täitmine erineb selle poolest, et ummiku lähedal kokkusurutud gaas (õhk) piirab läbitungimissügavust (kõver 3 joonisel 9.4). Arvutage maksimaalne täitmise sügavus l 1, mis põhineb rõhkude võrdsusel kapillaari välis- ja seespool läbitungivale ainele. Välisrõhk on atmosfäärirõhu summa R ja kapillaar R j Siserõhk kapillaaris R c on määratud Boyle-Mariotte'i seadusest. Konstantse ristlõikega kapillaari jaoks: lk aga l 0S= lk sisse( l 0-l 1)S; R sisse = R aga l 0/(l 0-l 1), kus l 0 on kapillaari kogusügavus. Survete võrdsusest leiame
Väärtus R juurde<<R a, seega ei ole selle valemiga arvutatud täitmissügavus suurem kui 10% kapillaari kogusügavusest (ülesanne 9.1).
Tupiku pilu täitmine mitteparalleelsete seintega (simuleerib hästi tõelisi pragusid) või koonilise kapillaariga (simuleerib poore) on keerulisem kui konstantse ristlõikega kapillaaridega. Ristlõike vähenemine täitumisel põhjustab kapillaarirõhu tõusu, kuid suruõhuga täidetud maht väheneb veelgi kiiremini, mistõttu on sellise (sama suusuurusega) kapillaari täitmissügavus väiksem kui kapillaari omal. konstantne ristlõige (ülesanne 9.1).
Tegelikkuses on tupikkapillaari täitmise piirav sügavus reeglina suurem kui arvutatud väärtus. See on tingitud asjaolust, et kapillaari otsa lähedal kokkusurutud õhk lahustub osaliselt penetrandis ja difundeerub sellesse (difusioontäidis). Pikkade tupikdefektide puhul tekib mõnikord täitmiseks soodne olukord, kui ühest otsast algab täitmine defekti pikkuses ja teisest otsast väljub väljatõrjutud õhk.
Niisutusvedeliku liikumise kineetika tupikkapillaaris määratakse valemiga (9.4) alles täitmisprotsessi alguses. Hiljem lähenedes l juurde l 1, täitmisprotsessi kiirus aeglustub, lähenedes asümptootiliselt nullile (kõver 2 joonisel 9.4).
Hinnanguliselt umbes 10-3 mm raadiusega ja sügavusega silindrilise kapillaari täitumisaeg l 0 = 20 mm tasandamiseks l = 0,9l 1 mitte rohkem kui 1 s. See on oluliselt väiksem kui kontrollpraktikas (§ 9.4) soovitatud kokkupuuteaeg penetrandis, mis on mitukümmend minutit. Erinevus on seletatav sellega, et peale üsna kiiret kapillaartäitmise protsessi algab palju aeglasem difusioontäitmise protsess. Konstantse ristlõikega kapillaari puhul järgib difusioonitäite kineetika tüübi (9.4) seadusi: l p= KÖt, kus l p on difusioonitäite sügavus, kuid koefitsient TO tuhandeid kordi vähem kui kapillaaride täitmisel (vt kõver 2 joonisel 9.4). See kasvab võrdeliselt rõhu tõusuga kapillaari lõpus pk/(pk + pa). Sellest ka vajadus pika immutusaja järele.
Üleliigse penetrandi eemaldamine OK pinnalt toimub tavaliselt puhastusvedeliku abil. Oluline on valida puhastusvahend, mis eemaldaks penetrandi hästi pinnalt, pestes selle defektiõõnsusest minimaalselt välja.
manifestatsiooniprotsess. Kapillaarvigade tuvastamisel kasutatakse difusiooni- või adsorptsiooniarendajaid. Esimesed on kiiresti kuivavad valged värvid või lakid, teised pulbrid või suspensioonid.
Difusiooni arendamise protsess seisneb selles, et vedelik Developer puutub kokku defekti suudmes oleva penetrandiga ja sorbeerib selle. Tungiv aine hajub ilmutisse esmalt - nagu vedelas kihis ja pärast värvi kuivamist - nagu tahkes kapillaarpoorses kehas. Samal ajal toimub ilmutis penetrandi lahustumisprotsess, mis antud juhul on difusioonist eristamatu. Tungiva ainega immutamise käigus muutuvad arendaja omadused: see muutub tihedamaks. Kui ilmutit kasutatakse suspensioonina, siis esimeses väljatöötamise etapis toimub suspensiooni vedelas faasis penetrandi difusioon ja lahustumine. Pärast suspensiooni kuivamist töötab eelnevalt kirjeldatud arendusmehhanism.

§ 9.4. Tehnoloogia ja juhtseadmed
Kapillaarjuhtimise üldtehnoloogia skeem on näidatud joonisel fig. 9.5. Vaatame selle peamisi samme.

Riis. 9.5. Kapillaaride juhtimise tehnoloogiline skeem

Ettevalmistavad toimingud on suunatud defektide suudmete toomisele toote pinnale, tausta- ja valenäidete võimaluse välistamisele ning defektide õõnsuse puhastamisele. Valmistamisviis sõltub pinna seisukorrast ja nõutavast tundlikkusklassist.
Mehaaniline puhastus viiakse läbi, kui Toote pind on kaetud katlakivi või silikaadiga. Näiteks osade keevisõmbluste pind on kaetud kõva silikaat "kasetore" räbusti kihiga. Sellised katted katavad defektide suudmed. Galvaniseeritud katteid, kilesid, lakke ei eemaldata, kui need pragunevad koos toote mitteväärismetalliga. Kui sellised katted kantakse osadele, millel võib juba olla defekte, siis kontrollitakse enne katmist. Puhastamine toimub lõikamise, abrasiivse lihvimise, metallharjadega töötlemisega. Need meetodid eemaldavad osa materjalist OK pinnalt. Nad ei saa puhastada pimeauke, niite. Pehmete materjalide lihvimisel võivad defektid katta õhukese deformeerunud materjali kihiga.
Mehaanilist puhastust nimetatakse puhumise, liiva, kivipurudega puhumiseks. Pärast mehaanilist puhastamist eemaldatakse selle tooted pinnalt. Puhastamine puhastusvahendite ja lahustega on allutatud kõikidele kontrolli sisenevatele objektidele, sealhulgas neile, mis on läbinud mehaanilise puhastuse ja puhastuse.
Fakt on see, et mehaaniline puhastus ei puhasta defektide õõnsusi ja mõnikord võivad selle tooted (lihvimispasta, abrasiivne tolm) aidata kaasa nende sulgemisele. Puhastamine toimub veega koos pindaktiivsete lisanditega ja lahustitega, milleks on alkoholid, atsetoon, bensiin, benseen jne. Neid kasutatakse säilitusrasva eemaldamiseks, mõned värvid: Vajadusel tehakse lahustitöötlust mitu korda.
OC pinna ja defektide õõnsuse täielikumaks puhastamiseks kasutatakse puhastamise intensiivistamise meetodeid: kokkupuude orgaanilise lahusti aurudega, keemiline söövitus (aitab eemaldada korrosiooniprodukte pinnalt), elektrolüüs, OC kuumutamine, kokkupuude madala sagedusega ultraheli vibratsiooniga.
Peale puhastamist pind kuivatatakse OK. See eemaldab defektide õõnsustest pesuvedelike ja lahustite jäägid. Kuivatamist intensiivistab temperatuuri tõstmine, puhumine, näiteks fööni termoõhujoa abil.
Läbistav immutamine. Läbistavatele ainetele on kehtestatud mitmeid nõudeid. Peamine on OK pinna hea märguvus. Selleks peab läbitungiv olema piisavalt kõrge pindpinevusega ja nullilähedase kontaktnurgaga üle OC pinna levimisel. Nagu on märgitud §-s 9.3, kasutatakse penetrantide alusena kõige sagedamini selliseid aineid nagu petrooleum, vedelad õlid, alkoholid, benseen, tärpentin, mille pindpinevus on (2,5 ... 3,5) 10-2 N / m . Harvem kasutatakse pindaktiivsete lisanditega veepõhiseid penetrante. Kõigi nende ainete puhul ei ole cos θ väiksem kui 0,9.
Teine penetrantide nõue on madal viskoossus. See on vajalik immutamise aja vähendamiseks. Kolmas oluline nõue on näidustuste tuvastamise võimalus ja mugavus. Seevastu KMC penetrant jaguneb akromaatiliseks (heledus), värviliseks, luminestsents- ja luminestsentsvärviliseks. Lisaks on kombineeritud CMC-d, milles näidustusi tuvastatakse mitte visuaalselt, vaid erinevate füüsiliste efektide abil. KMC klassifitseeritakse penetrantide tüüpide, täpsemalt nende näidustuse meetodite järgi. Samuti on olemas ülemine tundlikkuse lävi, mille määrab asjaolu, et laiadest, kuid madalatest defektidest pestakse penetrant välja, kui pinnalt eemaldatakse liigne penetrant.
Konkreetse valitud CMC-meetodi tundlikkuse lävi sõltub juhtimistingimustest ja vigade tuvastamise materjalidest. Olenevalt defektide suurusest on kehtestatud viis tundlikkusklassi (vastavalt alumisele lävele) (tabel 9.1).
Kõrge tundlikkuse (madala tundlikkuse lävi) saavutamiseks on vaja kasutada hästi niisutavaid suure kontrastsusega penetrante, värvide ilmutajaid (suspensioonide või pulbrite asemel), suurendada objekti UV-kiirgust või valgustatust. Nende tegurite optimaalne kombinatsioon võimaldab tuvastada defekte kümnendiku mikroni suuruse avausega.
Tabelis. 9.2 annab soovitusi vajaliku tundlikkusklassi tagava meetodi ja juhtimistingimuste valimiseks. Valgustus on kombineeritud: esimene number vastab hõõglampidele ja teine ​​- luminofoorlampidele. Positsioonid 2,3,4,6 põhinevad kaubanduslikult saadavate vigade tuvastamise materjalide komplektide kasutamisel.

Tabel 9.1 – Tundlikkuse klassid

Kõrgemate tundlikkusklasside saavutamiseks ei tasu asjatult pingutada: selleks on vaja kallimaid materjale, toote paremat pinna ettevalmistust ja pikeneb ülevaatusaeg. Näiteks luminestsentsmeetodi rakendamiseks on vaja pimendatud ruumi, ultraviolettkiirgust, millel on personalile kahjulik mõju. Sellega seoses on selle meetodi kasutamine soovitatav ainult siis, kui on vaja suurt tundlikkust ja tootlikkust. Muudel juhtudel tuleks kasutada värvi või lihtsamat ja odavamat heleduse meetodit. Filtreeritud suspensiooni meetod on kõige produktiivsem. Selles manifestatsiooni toimimine kaob. Kuid see meetod on tundlikkuse poolest teistest madalam.
Nende rakendamise keerukuse tõttu kasutatakse kombineeritud meetodeid üsna harva, ainult siis, kui on vaja lahendada mingeid konkreetseid probleeme, näiteks väga kõrge tundlikkuse saavutamine, defektide otsimise automatiseerimine ja mittemetalliliste materjalide testimine.
CMC-meetodi tundlikkusläve kontrollimine vastavalt standardile GOST 23349 - 78 viiakse läbi spetsiaalselt valitud või ettevalmistatud defektidega OK tegeliku proovi abil. Kasutatakse ka initsieeritud pragudega proove. Selliste proovide tootmistehnoloogia on taandatud nii, et see põhjustab teatud sügavusega pinnapragusid.
Ühe meetodi kohaselt valmistatakse näidised legeerterasest plaatidena paksusega 3...4 mm. Plaadid sirgendatakse, lihvitakse, nitreeritakse ühelt poolt 0,3 ... 0,4 mm sügavusele ja see pind lihvitakse uuesti umbes 0,05 ... 0,1 mm sügavusele. Pinna kareduse parameeter Ra £ 0,4 µm. Nitridimise tõttu muutub pinnakiht rabedaks.
Proovid deformeeritakse kas pingutamise või painutamise teel (vajutades kuuli või silindrit nitriidi vastasküljelt). Deformatsioonijõudu suurendatakse järk-järgult, kuni ilmub iseloomulik krõmps. Selle tulemusena tekivad proovis mitmed praod, mis tungivad kogu nitriidikihi sügavusele.

Tabel: 9.2
Nõutava tundlikkuse saavutamiseks vajalikud tingimused

Sel viisil valmistatud proovid on sertifitseeritud. Määrake mõõtemikroskoobiga üksikute pragude laius ja pikkus ning sisestage need proovivormi. Vormile on lisatud foto näidisest koos defektide märkidega. Proove säilitatakse ümbristes, et kaitsta neid saastumise eest. Proov sobib kasutamiseks mitte rohkem kui 15...20 korda, misjärel on praod osaliselt ummistunud penetrandi kuivade jääkidega. Seetõttu on laboris tavaliselt igapäevaseks kasutamiseks mõeldud tööproovid ja arbitraažiküsimuste jaoks kontrollproovid. Proove kasutatakse veatuvastusmaterjalide testimiseks ühiskasutuse efektiivsuse osas, õige tehnoloogia määramiseks (immutamise aeg, arendus), veadetektorite sertifitseerimiseks ja CMC tundlikkuse alumise läve määramiseks.

§ 9.6. Kontrolliobjektid
Kapillaarmeetod kontrollib tooteid, mis on valmistatud metallidest (peamiselt mitteferromagnetilistest), mittemetallilistest materjalidest ja mis tahes konfiguratsiooniga komposiittoodetest. Ferromagnetilistest materjalidest valmistatud tooteid juhitakse tavaliselt magnetosakeste meetodil, mis on tundlikum, kuigi mõnikord kasutatakse ferromagnetiliste materjalide kontrollimiseks ka kapillaarmeetodit, kui materjali magnetiseerimisel on raskusi või toote keeruline pinnakonfiguratsioon suured magnetvälja gradiendid, mis raskendavad defektide tuvastamist. Kapillaarmeetodil juhtimine toimub enne ultraheli- või magnetosakeste kontrollimist, vastasel juhul (viimasel juhul) on vaja OK demagnetiseerida.
Kapillaarmeetodil tuvastatakse ainult pinnale tulevad defektid, mille õõnsus ei ole täidetud oksiidide ega muude ainetega. Selleks, et penetrant defektist välja ei uhuks, peab selle sügavus olema oluliselt suurem kui avanemislaius. Selliste defektide hulka kuuluvad praod, keevisõmbluste läbitungimise puudumine, sügavad poorid.
Valdav osa kapillaarkontrolli käigus avastatud defektidest on tuvastatavad tavalise visuaalse kontrolli käigus, eriti kui toode on eelnevalt söövitatud (defektid muutuvad mustaks) ja kasutatakse suurendusvahendeid. Kapillaarmeetodite eeliseks on aga see, et nende kasutamisel suureneb vaatenurk defekti suhtes 10–20 korda (tänu sellele, et näidiste laius on defektide omast suurem) ja heleduse kontrastsus suureneb. 30-50% võrra. Tänu sellele puudub vajadus pinna põhjalikuks kontrolliks ja kontrolli aeg väheneb oluliselt.
Kapillaarmeetodeid kasutatakse laialdaselt energeetikas, lennunduses, raketitehnoloogias, laevaehituses ja keemiatööstuses. Need juhivad austeniitsetest terasest (roostevabast), titaanist, alumiiniumist, magneesiumist ja muudest värvilistest metallidest valmistatud mitteväärismetalli ja keevisliiteid. Klassi 1 tundlikkust kasutatakse turboreaktiivmootorite labade, ventiilide ja nende pesade tihenduspindade, äärikute metalltihendite jms juhtimiseks. Klassi 2 järgi reaktori korpused ja korrosioonivastased pinnad, torustike mitteväärismetallid ja keevisliited, laagriosad on kontrollitud. Klassi 3 järgi kontrollitakse mitmete esemete kinnitusvahendeid, 4. klassi järgi - paksuseinalised valandid. Näited ferromagnetilistest toodetest, mida juhitakse kapillaarmeetoditega: laagripuurid, keermestatud ühendused.


Riis. 9.10. Abaluude defektid:
a - luminestsentsmeetodil ilmnenud väsimuspragu,
b - zakov, identifitseeritud värvimeetodiga
Joonisel fig. 9.10 näitab lennuki turbiini labadel olevate pragude ja köidikute tuvastamist luminestsents- ja värvimeetodil. Visuaalselt täheldatakse selliseid pragusid 10-kordse suurendusega.
On väga soovitav, et katseobjektil oleks sile, näiteks töödeldud pind. Külmstantsimise, valtsimise, argoon-kaarkeevituse järgsed pinnad sobivad katsetamiseks klassides 1 ja 2. Mõnikord tehakse pinna tasandamiseks mehaanilist töötlemist, näiteks mõne keevis- või keevisliidete pindu töödeldakse abrasiivse kettaga, et eemaldada külmunud keevisõmblus: räbust, keevishelmeste vahele jääv räbu.
Suhteliselt väikese objekti, näiteks turbiini laba kontrollimiseks kuluv koguaeg on 0,5...1,4 tundi, olenevalt kasutatavatest vigade tuvastamise materjalidest ja tundlikkuse nõuetest. Aeg minutites jaguneb järgmiselt: ülevaatuse ettevalmistamine 5...20, immutamine 10...30, liigse penetrandi eemaldamine 3...5, arendus 5...25, ülevaatus 2...5, lõpp puhastus 0...5. Tavaliselt kombineeritakse kokkupuude ühe toote immutamise või arendamise ajal teise toote kontrollimisega, mille tulemusena väheneb toote kontrollimise keskmine aeg 5–10 korda. Ülesandes 9.2 on toodud näide suure kontrollitava pinnaga objekti jälgimise aja arvutamisest.
Automaatjuhtimist kasutatakse väikeste osade, nagu turbiinilabade, kinnitusdetailide, kuul- ja rull-laagri elementide kontrollimiseks. Käitised on vannide ja kambrite kompleks OK järjestikuseks töötlemiseks (joonis 9.11). Sellistes paigaldistes kasutatakse laialdaselt juhtimisoperatsioonide tõhustamise vahendeid: ultraheli, temperatuuri tõstmine, vaakum jne. .

Riis. 9.11. Automaatse paigalduse skeem osade juhtimiseks kapillaarmeetoditega:
1 - konveier, 2 - pneumaatiline tõstuk, 3 - automaatne haarats, 4 - konteiner osadega, 5 - käru, 6 ... 14 - vannid, kambrid ja ahjud detailide töötlemiseks, 15 - rulllaud, 16 - koht kontrollimiseks osad UV-kiirguse ajal, 17 - koht kontrollimiseks nähtavas valguses

Konveier suunab osad ultrahelipuhastusvanni, seejärel voolava veega loputamiseks vanni. Osade pinnalt eemaldatakse niiskus temperatuuril 250...300°C. Kuumad osad jahutatakse suruõhuga. Läbistav immutamine toimub ultraheli või vaakumi mõjul. Üleliigse penetrandi eemaldamine toimub järjestikku puhastusvedelikuga vannis, seejärel dušikabiiniga kambris. Niiskus eemaldatakse suruõhuga. Arendaja kantakse peale värvi pihustamise teel õhku (udu kujul). Detaile kontrollitakse töökohtadel, kus on UV-kiirgus ja kunstlik valgustus. Vastutustundlikku kontrolli on raske automatiseerida (vt §9.7).
§ 9.7. Arenguväljavaated
Oluline suund KMK arengus on selle automatiseerimine. Varem käsitletud tööriistad automatiseerivad sama tüüpi väiketoodete juhtimist. Automatiseerimine; erinevat tüüpi, ka suurte toodete juhtimine on võimalik adaptiivsete robotmanipulaatorite abil, s.t. võime kohaneda muutuvate tingimustega. Selliseid roboteid kasutatakse edukalt värvimisoperatsioonidel, mis on paljuski sarnased CMC operatsioonidega.
Kõige keerulisem on automatiseerida toodete pinna kontrollimist ja otsust defektide olemasolu kohta. Praegu kasutatakse selle toimingu teostamise tingimuste parandamiseks suure võimsusega illuminaatoreid ja UV-kiiritajaid. UV-kiirguse kontrollerile avaldatava mõju vähendamiseks kasutatakse valgusjuhte ja televisioonisüsteeme. See aga ei lahenda täieliku automatiseerimise probleemi, kõrvaldades kontrolleri subjektiivsete omaduste mõju kontrolli tulemustele.
Juhtimistulemuste hindamise automaatsete süsteemide loomine eeldab arvutitele vastavate algoritmide väljatöötamist. Tööd tehakse mitmes suunas: vastuvõetamatutele defektidele vastavate näidustuste (pikkus, laius, pindala) konfiguratsiooni määramine ja objektide kontrollitava ala kujutiste korrelatsiooni võrdlemine enne ja pärast töötlemist vigade tuvastamise materjalidega. Lisaks tähistatud alale kasutatakse KMC-s olevaid arvuteid statistiliste andmete kogumiseks ja analüüsimiseks ning soovituste väljastamiseks tehnoloogilise protsessi kohandamiseks, veatuvastusmaterjalide ja juhtimistehnoloogia optimaalseks valikuks.
Oluliseks uurimisvaldkonnaks on uute vigade tuvastamise materjalide ja tehnoloogiate otsimine nende rakendamiseks, eesmärgiga suurendada testimise tundlikkust ja produktiivsust. On välja pakutud ferromagnetiliste vedelike kasutamist penetrandina. Nendes vedelas aluses (näiteks petrooleumis) suspendeeritakse väga väikese suurusega (2 ... 10 mikronit) ferromagnetilised osakesed, mis on stabiliseeritud pindaktiivsete ainetega, mille tulemusena vedelik käitub ühefaasilise süsteemina. . Sellise vedeliku tungimist defektidesse intensiivistab magnetväli ja näitude tuvastamine on võimalik magnetandurite abil, mis hõlbustab juhtimise automatiseerimist.
Väga paljutõotav suund kapillaaride juhtimise parandamiseks on elektronide paramagnetilise resonantsi kasutamine. Stabiilsete nitroksüradikaalide tüüpi aineid on saadud suhteliselt hiljuti. Need sisaldavad nõrgalt seotud elektrone, mis võivad resoneerida elektromagnetväljas sagedusega kümnetest gigahertsidest megahertsini ja spektrijooned määratakse suure täpsusega. Nitroksüülradikaalid on stabiilsed, vähetoksilised ja võivad lahustuda enamikus vedelates ainetes. See võimaldab neid lisada vedelatesse penetrantidesse. Näidustus põhineb neeldumisspektri registreerimisel raadiospektroskoopi põnevas elektromagnetväljas. Nende instrumentide tundlikkus on väga kõrge, need võimaldavad tuvastada 1012 paramagnetilist osakest ja palju muud. Seega on lahendatud objektiivsete ja väga tundlike vahendite küsimus kapillaaride defektide tuvastamiseks.

Ülesanded
9.1. Arvutage ja võrrelge paralleelsete ja mitteparalleelsete seintega pilukapillaari maksimaalne läbitungimissügavus. Kapillaaride sügavus l 0=10 mm, suu laius b=10 µm, petrooleumi baasil läbitungiv aine σ=3×10-2N/m, cosθ=0,9. Nõustuge atmosfäärirõhuga R a-1,013 × 105 Pa. Difusioontäitmist eiratakse.
Lahendus. Arvutame paralleelsete seintega kapillaari täitesügavuse valemite (9.3) ja (9.5) abil:

Lahendus on mõeldud näitama, et kapillaarrõhk on umbes 5% atmosfäärirõhust ja täitmissügavus on umbes 5% kapillaari kogusügavusest.
Tuletagem mitteparalleelsete pindadega pilu täitmise valem, mille ristlõige on kolmnurga kuju. Boyle-Mariotte'i seadusest leiame kapillaari otsas kokkusurutud õhu rõhu R sisse:

kus b1 on seinte vaheline kaugus sügavusel 9,2. Arvutage komplektist vajalik arv defektide tuvastamise materjale vastavalt tabeli positsioonile 5. 9.2 ja aeg teha reaktori sisepinnale CMC korrosioonivastane katmine. Reaktor koosneb silindrilisest osast läbimõõduga D=4 m, kõrgusega H=12 m poolkerakujulise põhjaga (keevitatud silindrilise osa külge ja moodustab korpuse) ja kaanest ning neljast läbimõõduga düüsist d = 400 mm, pikkus h = 500 mm. Mis tahes defektide tuvastamise materjali pinnale kandmise ajaks võetakse τ=2 min/m2.

Lahendus. Arvutage juhitava objekti pindala elementide kaupa:
silindriline S1=πD2Н=π42×12=603,2 m2;
osa
põhi ja kate S2=S3=0,5πD2=0,5π42=25,1 m2;
düüsid (igaüks) S4=πd2h=π×0,42×0,5=0,25 m2;
üldpind S=S1+S2+S3+4S4=603,2+25,1+25,1+4×0,25=654,4 m2.

Arvestades, et kõvakatte kontrollitav pind on ebaühtlane, paikneb peamiselt vertikaalselt, aktsepteerime läbitungimiskulu q=0,5 l/m2.
Seega vajalik kogus penetranti:
Qp = S q\u003d 654,4 × 0,5 \u003d 327,2 liitrit.
Võttes arvesse võimalikke kadusid, kordusülevaatust jms, eeldame, et vajalik penetrandi kogus on 350 liitrit.
Vajalik kogus ilmutit suspensioonina on 300 g 1 liitri penetrandi kohta, seega Qpr=0,3×350=105 kg. Puhastusainet kulub 2...3 korda rohkem kui penetranti. Võtame keskmise väärtuse - 2,5 korda. Seega Qoch \u003d 2,5 × 350 \u003d 875 liitrit. Eelpuhastamiseks kulub vedelikku (nt atsetoon) ligikaudu 2 korda rohkem kui Qochi jaoks.
Juhtimisaja arvutamisel võetakse arvesse asjaolu, et reaktori iga elementi (korpus, kate, harutorud) juhitakse eraldi. Kokkupuude, st. objekti kokkupuuteaeg iga veatuvastusmaterjaliga võetakse punktis 9.6 toodud standardite keskmisena. Läbitungiva aine kõige olulisem kokkupuude – keskmiselt t n = 20 min. Kokkupuude või kokkupuuteaeg muude defektide tuvastamise materjalidega on väiksem kui penetrandiga ja seda saab suurendada kontrolli tõhusust kahjustamata.
Sellest lähtuvalt aktsepteerime järgmist kontrolliprotsessi korraldust (see pole ainuvõimalik). Kere ja kate, kus kontrollitakse suuri alasid, on jagatud sektsioonideks, millest igaühe jaoks on veatuvastusmaterjali pealekandmise aeg võrdne t oot = t n = 20 min. Siis ei ole vigade tuvastamise materjali pealekandmise aeg lühem kui selle kokkupuute aeg. Sama kehtib ka defektide tuvastamise materjalidega mitteseotud tehnoloogiliste toimingute (kuivatamine, ülevaatus jne) teostamise aja kohta.
Sellise krundi pindala Sch = tch/τ = 20/2 = 10 m2. Suure pindalaga elemendi kontrollimise aeg võrdub selliste alade arvuga, ümardatuna ülespoole, korrutatuna t uch = 20 min.
Jagame kehapiirkonna (S1 + S2) / sellisteks \u003d (603,2 + 25,1) / 10 \u003d 62,8 \u003d 63 sektsioonideks. Nende juhtimiseks kuluv aeg on 20×63 = 1260 min = 21 h.
Jagame katteala S3 / selliseks \u003d 25, l / 10 \u003d 2,51 \u003d 3 sektsiooniks. Kontrollaeg 3×20=60 min = 1 tund.
Düüsid juhime samaaegselt, st olles ühel tehnoloogilise toimingu teinud, liigume teise juurde, peale seda teeme ka järgmise toimingu jne. Nende kogupindala 4S4=1 m2 on palju väiksem kui ühe kontrollitava ala pindala. Kontrollimise aja määrab peamiselt üksikute toimingute keskmiste kokkupuuteaegade summa, nagu väiketoote puhul § 9.6, pluss suhteliselt lühike aeg veatuvastusmaterjalide pealekandmiseks ja kontrollimiseks. Kokku on see ligikaudu 1 tund.
Kontrollaeg kokku on 21+1+1=23 tundi Eeldame, et kontroll vajab kolme 8-tunnist vahetust.

PIDURDAMATU JUHTIMINE. Raamat. I. Üldised küsimused. Läbistav kontroll. Gurvitš, Ermolov, Sažin.

Saate dokumendi alla laadida

kapillaaride kontroll. Värvivigade tuvastamine. Mittepurustava testimise kapillaarmeetod.

_____________________________________________________________________________________

Kapillaaride defektide tuvastamine- defektide tuvastamise meetod, mis põhineb teatud kontrastainete tungimisel kontrollitava toote pinnadefektiga kihtidesse kapillaar- (atmosfääri-) rõhu toimel, mis tuleneb hilisemast ilmutiga töötlemisest, defektse toote valguse ja värvi kontrastsusest. pindala suureneb kahjustamata suhtes, tuvastades kahjustuse kvantitatiivse ja kvalitatiivse koostise (kuni tuhandikmillimeetrini).

Kapillaaride defektide tuvastamiseks on olemas luminestsents- (fluorestsents-) ja värvimeetodid.

Põhimõtteliselt on tehniliste nõuete või tingimuste kohaselt vaja tuvastada väga väikseid defekte (kuni sajandikmillimeetrit) ja neid on tavalise visuaalse kontrolliga palja silmaga lihtsalt võimatu tuvastada. Kaasaskantavate optiliste instrumentide, näiteks suurendusluubi või mikroskoobi kasutamine ei võimalda paljastada pinnakahjustusi, mis on tingitud defekti ebapiisavast nähtavusest metalli taustal ja vaatevälja puudumisest mitmekordsel suurendusel.

Sellistel juhtudel kasutatakse kapillaarkontrolli meetodit.

Kapillaartestimisel tungivad indikaatorained pinnaõõnsustesse ja katseobjektide materjali defektide kaudu ning selle tulemusena registreeritakse saadud indikaatorjooned või punktid visuaalselt või anduri abil.

Kapillaarmeetodil juhtimine toimub vastavalt standardile GOST 18442-80 “Mittepurustav kontroll. kapillaarmeetodid. Üldnõuded."

Peamine tingimus defektide, näiteks materjali katkestuste tuvastamisel kapillaarmeetodil on saasteainetest ja muudest tehnilistest ainetest vabade õõnsuste olemasolu, millel on vaba juurdepääs objekti pinnale ja sügavus, mis on mitu korda suurem kui nende ava laius väljapääsu juures. Enne penetrandi pealekandmist kasutatakse pinna puhastamiseks puhastusvahendit.

Kapillaaride kontrolli eesmärk (kapillaaride vigade tuvastamine)

Kapillaarvigade tuvastamine (kapillaarkontroll) on mõeldud kontrollitavate toodete pinna ja palja silmaga nähtamatute või halvasti nähtavate defektide (praod, poorid, läbitungimise puudumine, teradevaheline korrosioon, kestad, fistulid jne) tuvastamiseks ja kontrollimiseks kontrollitavates toodetes. tihedus, sügavus ja orientatsioon pinnal.

Mittepurustava testimise kapillaarmeetodi rakendamine

Kapillaarjuhtimismeetodit kasutatakse mis tahes suuruse ja kujuga objektide juhtimisel, mis on valmistatud malmist, mustadest ja värvilistest metallidest, plastist, legeeritud terasest, metallkatetest, klaasist ja keraamikast energeetikas, raketitehnoloogias, lennunduses, metallurgias, laevaehituses, keemiatööstuses, tuumareaktorite ehitamises, masinaehituses, autotööstuses, elektrotehnikas, valukojas, meditsiinis, stantsimises, mõõteriistades, meditsiinis ja muudes tööstusharudes. Mõnel juhul on see meetod ainuke osade või paigaldiste tehnilise kasutuskõlblikkuse ja nende tööle lubamise määramiseks.

Kapillaarvigade tuvastamist kasutatakse ka mittepurustava testimismeetodina ferromagnetilistest materjalidest esemete puhul, kui nende magnetilised omadused, kuju, tüüp ja kahjustuste asukoht ei võimalda saavutada GOST 21105-87 nõutud tundlikkust magnetosakeste meetodil või magnetosakeste testimise meetodit ei ole lubatud kasutada vastavalt objekti tehnilistele töötingimustele .

Kapillaarsüsteeme kasutatakse laialdaselt ka tiheduse kontrollimiseks koos teiste meetoditega kriitiliste objektide ja töös olevate objektide jälgimisel. Kapillaarvigade tuvastamise meetodite peamised eelised on: toimingute lihtsus testimise ajal, seadmete käsitsemise lihtsus, lai valik testitud materjale, sealhulgas mittemagnetilisi metalle.

Kapillaarvigade tuvastamise eeliseks on see, et lihtsat juhtimismeetodit kasutades ei ole võimalik tuvastada ja tuvastada mitte ainult pinna- ja defekte, vaid saada ka täielikku teavet kahjustuse olemuse ja isegi mõnede selle tekkepõhjuste kohta (võimsuse kontsentratsiooni pinged, tehniliste eeskirjade eiramine valmistamisel jne).

Arendusvedelikena kasutatakse orgaanilisi fosforeid - aineid, millel on ultraviolettkiirte toimel oma ere kiirgus, samuti mitmesuguseid värvaineid ja pigmente. Pindefektid tuvastatakse vahenditega, mis võimaldavad eemaldada defektiõõnsusest läbitungiva aine ja tuvastada selle kontrollitava toote pinnal.

Kapillaaride juhtimiseks kasutatavad seadmed ja seadmed:

Komplektid kapillaarvigade tuvastamiseks Sherwin, Magnaflux, Helling (puhastusvahendid, ilmutajad, läbitungijad)
. Pihustuspüstolid
. Pneumohüdrorelvad
. Ultraviolettvalguse allikad (ultraviolettlambid, illuminaatorid).
. Testpaneelid (testpaneel)
. Kontrollproovid värvivigade tuvastamiseks.

Parameeter "tundlikkus" vigade tuvastamise kapillaarmeetodil

Kapillaarkontrolli tundlikkus on võime tuvastada etteantud tõenäosusega etteantud suurusega katkestusi konkreetse meetodi, juhtimistehnoloogia ja penetrantsüsteemi kasutamisel. Vastavalt standardile GOST 18442-80 määratakse kontrolli tundlikkuse klass sõltuvalt tuvastatud defektide minimaalsest suurusest, mille põiki suurus on 0,1–500 μm.

Üle 500 µm ava suurusega pinnadefektide tuvastamist kapillaarkontrolli meetodid ei taga.

Tundlikkusklass Defekti avanemislaius, µm

II 1.-10

III 10-100

IV 100 kuni 500

tehnoloogiline Ei ole standarditud

Füüsilised alused ja kapillaaride kontrolli meetod

Mittepurustava testimise kapillaarmeetod (GOST 18442-80) põhineb indikaatoraine tungimisel pinnadefekti ja on mõeldud kahjustuste tuvastamiseks, millel on vaba väljapääs katseobjekti pinnale. Värvivigade tuvastamise meetod sobib keraamika, mustade ja värviliste metallide, sulamite, klaasi ja muude sünteetiliste materjalide pinnal esinevate katkestuste tuvastamiseks ristsuurusega 0,1 - 500 mikronit, sh defektide kaudu. See on leidnud laialdast rakendust adhesioonide ja keevisõmbluste terviklikkuse kontrollimisel.

Värviline või värviv penetrant kantakse pintsli või pihustiga katseobjekti pinnale. Tootmistasandil pakutavate eriomaduste tõttu tungib aine füüsikaliste omaduste valik: tihedus, pindpinevus, viskoossus, kapillaarrõhu toimel läbitungiv aine kõige väiksematesse katkestustesse, millel on avatud väljapääs. kontrollitava objekti pind.

Arendaja, mis kantakse katseobjekti pinnale suhteliselt lühikese aja jooksul pärast assimileerimata penetrandi hoolikat eemaldamist pinnalt, lahustab defekti sees oleva värvaine ja vastastikuse tungimise tõttu üksteisesse "surub" järelejäänud penetrandi. defektis katseobjekti pinnale.

Olemasolevad vead on üsna selgelt ja kontrastselt nähtavad. Indikaatorjäljed joonte kujul näitavad pragusid või kriimustusi, üksikud värvitäpid tähistavad üksikuid poore või väljumisi.

Defektide tuvastamise protsess kapillaarmeetodil jaguneb 5 etapiks (kapillaarkontrolli läbiviimine):

1. Pinna eelpuhastus (kasutage puhastusvahendit)
2. Tungiva aine pealekandmine
3. Üleliigse penetrandi eemaldamine
4. Arendaja rakendamine
5. Kontroll

kapillaaride kontroll. Värvivigade tuvastamine. Mittepurustava testimise kapillaarmeetod.

Kapillaarkontrolli meetodid põhinevad vedeliku tungimisel defektiõõnsustesse ja selle adsorptsioonil või difusioonil defektidest. Sel juhul on tausta ja defekti kohal oleva pinna vahel värvi või sära erinevus. Kapillaarmeetodeid kasutatakse pinnadefektide tuvastamiseks pragude, pooride, juuksepiiride ja muude detailide pinnal esinevate katkestuste kujul.

Vigade tuvastamise kapillaarmeetodid hõlmavad luminestsentsmeetodit ja värvimeetodit.

Luminestsentsmeetodil puhastatakse uuritavad pinnad saasteainetest ja kaetakse fluorestseeruva vedelikuga pihusti või pintsliga. Sellised vedelikud võivad olla: petrooleum (90%) koos autoliga (10%); petrooleum (85%) trafoõliga (15%); petrooleum (55%) koos mootoriõliga (25%) ja bensiin (20%).

Liigne vedelik eemaldatakse, pühkides kontrollitud alasid bensiiniga immutatud lapiga. Fluorestseeruvate vedelike vabanemise kiirendamiseks defekti õõnsuses tolmeldatakse detaili pind adsorbeerivate omadustega pulbriga. Pärast tolmeldamist 3-10 minutit valgustatakse kontrollitav ala ultraviolettvalgusega. Pinnadefektid, millesse luminestseeruv vedelik on tunginud, on selgelt nähtavad ereda tumerohelise või rohekas-sinise kumaga. Meetod võimaldab tuvastada kuni 0,01 mm laiuseid pragusid.

Värvide meetodil kontrollimisel keevisõmblus eelpuhastatakse ja rasvatustatakse. Keevisliite puhastatud pinnale kantakse värvainelahus. Hea märguvusega läbitungiva vedelikuna kasutatakse järgmise koostisega punaseid värve:

Vedelik kantakse pinnale pihustuspüstoli või pintsliga. Impregneerimisaeg - 10-20 min. Selle aja möödudes pühitakse liigne vedelik õmbluse kontrollitava ala pinnalt maha bensiiniga leotatud lapiga.

Pärast seda, kui bensiin on detaili pinnalt täielikult aurustunud, kantakse sellele õhuke kiht valget ilmutussegu. Valge ilmutusvärv valmistatakse kolloosioonist atsetoonis (60%), benseenis (40%) ja paksus tsinkvalges (50 g/l segus). 15-20 minuti pärast ilmuvad defektide kohtadesse valgele taustale iseloomulikud eredad triibud või laigud. Praod tuvastatakse õhukeste joontena, mille heledusaste sõltub nende pragude sügavusest. Poorid ilmuvad erineva suurusega punktidena ja kristallidevaheline korrosioon peene võrgustikuna. 4-10-kordse suurendusega luubi all täheldatakse väga väikeseid defekte. Kontrolli lõpus eemaldatakse pinnalt valge värv, pühkides detaili atsetooniga immutatud lapiga.