7.1.Физические основы капиллярной дефектоскопии.

Все методы капиллярного контроля основаны на проникновении так называемой проникающей жидкости ( пенетранта) в полость дефектов, ее адсорбции и диффузии из дефекта. При этом наблюдается разница в цвете или свечении между фоном и участком поверхности над дефектом. Чем больше эта разница, тем выше чувствительность метода и тем меньший дефект может быть выявлен на поверхности изделия.

Схема последовательных процессов капиллярного контроля приведена на рисунке 43.

Рис.43.

Перед проведением капиллярного контроля, изделие тщательно очищается от масляных пятен, ржавчины, стружек и опилок предшествующей механической обработки. На чистую поверхность изделия (а) наносится некоторое количество жидкости с большой смачивающей способностью, предварительно добавив в нее в качестве индикатора либо краситель – при красочном методе, либо люминесцентную добавку (люминофор) – при люминесцентном методе. Жидкость (пенетрант) с поверхности изделия проникает в полость трещины и заполняет ее с некоторым избыточным количеством на поверхности (б).

.

Из формулы Райдила (11) следует, что глубина затекания жидкости в трещину будет зависеть от ее поверхностного натяжения и вязкости, поэтому, для заполнения трещины требуется некоторое время, т. е. выдержка

После завершения процесса проникновения жидкости в трещину, ее излишки удаляют с поверхности обтиранием ветошью или сдуванием струей сжатого воздуха (в). Затем поверхность детали опыляют специальным порошком (г) или наносят слой белой краски. Порошок, наносимый на поверхность, должен обладать сильной адсорбирующей способностью, благодаря чему он вытягивает из трещины всю жидкость. Мокрый порошок (д) в месте расположения дефекта может светиться ярким цветом красителя или флуоресцировать при облучении ультрафиолетовыми лучами от специального осветителя.

Чувствительность капиллярных методов дефектоскопии зависит от следующих факторов: от правильности выбора проникающей жидкости с высокой смачивающей способностью; от применения оптимальных красителей и люминофоров; от качества подготовки поверхности контролируемой детали.

В диагностике дефектов применяют несколько разновидностей капиллярного метода.

7.2 Люминесцентный метод капиллярной дефектоскопии.

Люминесцентный метод дефектоскопии можно подразделить на два основных вида : сорбционный и диффузионный (первый из них применяется наиболее часто). Применяются также методики, при использовании которых происходит самопроявление дефектов, Для этих целей применяют специальные пенетранты.

При сорбционном методе проявления, деталь или партию деталей, поступающих на проверку, очищают от масла, окалины и металлической стружки, Затем на ее поверхность наносят флуоресцирующую жидкость, для чего детали погружают и выдерживают в специальном баке с проникающей жидкостью После нанесения пенетранта, детали выдерживают на воздухе 5-10 минут, чтобы раствор мог проникнуть в мельчайшие дефекты на ее поверхности. Затем лишний раствор удаляют обтиранием или обдуванием воздухом.

После этого этапа, на контролируемые детали наносится с помощью пульверизатора дисперсный порошок с высокими адсорбирующими свойствами (окись магния, силикагель или тальк). Опыленную деталь выдерживают на воздухе 3 -10 мин. Продолжительность выдержки зависит от качества порошка и характера дефекта. Если после выдержки детали на воздухе, с нее стряхнуть или сдуть излишки порошка, то в местах расположения дефектов останется только тот порошок, который пропитан жидкостью.

Подвергая затем деталь облучению ультрафиолетовыми лучами, можно наблюдать световую картину люминофора (яркое темно-зеленое или зелено-голубое свечение) в местах расположения дефекта на ее темной поверхности.

В качестве проникающих жидкостей в люминесцентной дефектоскопии используют следующие растворы :

Как видно из списка растворов, главной их составляющей является керосин-вещество, обладающее высокой жидкотекучестью и способностью светиться зеленым цветом в ультрафиолетовых лучах .

Люминесцентный метод дефектоскопии может не только определить местонахождение трещины на поверхности детали, но и оценить, например, ее глубину. Для этого производят замер ширины флуоресцирующей полосы над дефектом.

Диффузионный способ является наиболее чувствительным к выявлению мельчайших поверхностных трещин, образующихся при механической обработке твердых материалов (при шлифовке). Как и при сорбционном методе, детали сначала очищают от посторонних загрязнений, а затем помещают в бак с проникающей жидкостью, выдерживают в ней 1-2 мин, после чего промывают водой. Далее детали погружают в бак с раствором спирта и эмульгатора ОП-7 в соотношении 4:1, выдерживают там не более 1 мин, еще раз омывают водой, обтирают ветошью и напыляют тонкий слой белой быстросохнущей нитроэмали. По истечении 18-20 мин поверхность детали рассматривают под ультрафиолетовым осветителем.

В некоторых случаях в качестве проникающей жидкости используют раствор люминофора, имеющего ярко-красную окраску. Тогда дефекты можно наблюдать и при дневном свете.

Способ самопроявления заключается в том, что деталь с предполагаемым дефектом погружают в бак, заполненный раствором люминесцирующих органических кристаллов, основа которых (растворитель) способна быстро испаряться. После выдержке в баке и последующей операции удаления излишков жидкости, деталь выдерживают на воздухе, пока весь растворитель не испарится, При этом люминофор выпадает по краям дефекта (трещины) в виде кристаллов. Облучая деталь ультрафиолетовыми лучами, выявляют местонахождение дефекта.