3.7. Капиллярный контроль
Для обнаружения более мелких несплошностей, тонких трещин, микропор, имеющих выход на поверхность отливки, и не выявляемых с помощью простейших оптических средств (луп), используют капиллярную дефектоскопию (ГОСТ 18253–79). Она основана на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей (пенетрантов) в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объектов контроля и регистрации образующихся индикаторных следов визуальным способом или с помощью преобразователя.
На контролируемую отливку 1 (рис. 3.13) наносят специальную смачивающую жидкость (пенетрант), заполняющую под действием капиллярных сил полости дефектов 2, выходящих на поверхность отливки. Контролируемая поверхность предварительно очищается и обезжиривается. Избыток пенетранта смывается очистителем, на высушенную поверхность наносится слой проявителя 3, способного адсорбировать пенетрант, оставшийся в микродефектах. После выдержки (а иногда и тепловой сушки) на поверхности отливки над дефектом образуется индикаторный след, ширина которого Хn больше ширины раскрытия дефекта Хл
Xn > Xл
Капиллярные методы имеют высокую чувствительность (размеры выявляемых трещин: ширина раскрытия до 0,001 мм, глубина до 0,01 мм и длина до 0,1 мм).
Технические средства, капиллярного контроля включают дефектоскопические материалы (в виде наборов или сочетаний) и ультрафиолетовые облучатели. Различные наборы дефектоскопических материалов позволяют обеспечить необходимый класс чувствительности контроля (ГОСТ 18442–80 установлены I – IV классы чувствительности, характеризующиеся Xs = 1 – 500 мкм соответственно). В качестве очистителей поверхности используют различные органические растворители (бензин, ацетон, растворители 645, 646). Индикаторными пенетрантами служат цветные, люминесцентные, люминесцентно-цветные, химически активные и др. вещества (керосиновый раствор, кориол, люминесцентные жидкости ЛЖ – 1, ЛЖ – 4, ЛЖ – 6А и др.). Состав ЛЖ – 4 (% по массе): 25 ксилола, 75 керосина, 0,16 люмогена № 2. В качестве очистителей от пенетранта применяют водный раствор синтетических моющих средств «Ладога», «Лотос» или жидкость «ОЖ»; в качестве проявителей – высокодисперсные суспензии каолина, бентонита, карбоната магния и кальция, талька и др. Для устранения (гашения) люминесценции или цвета на поверхности изделий после завершения контроля применяют, гасители, например, водный раствор резорцина с ацетоном.
Рис. 3.13. Схема капиллярной дефектоскопии
Основные методы капиллярной дефектоскопии: яркостный (керосиновая проба); цветной (метод красок); люминесцентный; метод фильтрующихся частиц.
Простейшим является метод керосиновой пробы. В качестве проникающей жидкости используют керосин или смесь из 85 % (по объему) керосина и 15 % минерального масла, а в качестве проявителя – мел (в виде сухого порошка или суспензий). Проникающая жидкость, просачиваясь в слой мела, вызывает его потемнение образуя яркосткый контраст с фоном. У метода невысокая чувствительность, он рекомендуется для контроля герметичности картеров, блоков цилиндров дизелей отливок топливных систем и др.
Более высокая чувствительность у цветного метода, при котором в проникающую жидкость добавляют красный краситель, а проявляющую смесь в виде тонкого белого слоя наносят кисточкой (или напыляют). В месте дефекта образуется хорошо видимый на белом фоне индикаторный рисунок красного цвета. Красочный цветной метод – один из наиболее точных методов капиллярной дефектоскопии обеспечивающий хорошие результаты при контроле точного литья к отливок из алюминиевых сплавов.
При люминесцентном методе используется флуоресцирующая проникающая жидкость. В местах дефекта при облучении ультрафиолетовыми лучами проявляется яркое свечение темно-зеленого, голубовато-зеленого, оранжевого или красного цвета в зависимости от состава проникающей жидкости. Люминесцентный красочный (проявляющий раствор – белая нитроэмаль) метод рекомендуется для контроля ответственных отливок с хорошо обработанной поверхностью, люминесцентный порошковый и суспензионный методы – для контроля различных корпусных отливок в цеховых условиях.