Основные технологические операции капиллярных методов неразрушающего контроля

Чувствительность и эффективность методов НК зависит от следующих факторов: выбора красителей и люминофора, смачивающего вещества, качества подготовки детали, а также от выполнения оптимальных условий контроля:

  • 1) температура контролируемой поверхности, пенетратов и окружающего воздуха должна быть +20...25°С. Повышение температуры до +40...45°С незначительно снижает чувствительность метода, понижение температуры до 10°С существенно снижает чувствительность;
  • 2) контролируемая поверхность не должна иметь каких-либо покрытий (если не контролирует само покрытие);
  • 3) класс шероховатости должен быть не ниже 5-го. Ухудшение чистоты обработки контролируемой поверхности снижает чувствительность метода, а в ряде случаев приводит к невозможности его применения.

Порядок технологических операций при капиллярном контроле следующий:

  • 1. Очищение детали. Подготовка деталей к контролю проводится для того, чтобы очистить поверхность детали и освободить полости дефектов от загрязнений, препятствующих их обнаружению. Для того чтобы очистить детали от масел и смазок, их промывают бензином Б-70, затем погружают в банку с чистым бензином и выдерживают 1 ч. Изделия с зазорами, глубокими отверстиями и пазами выдерживают до 3—4 ч, сушат, выдерживая на воздухе 15—20 минут, обдувают сжатым воздухом. Отставшие загрязнения удаляют кистью, смоченной в бензине. Нагар и коррозию с деталей удаляют химическим, электрохимическим (например, анодно-щелочным) или ультразвуковым способом. После очистки кислотой детали нейтрализуют слабыми щелочными растворами. Не рекомендуется удалять нагар и коррозию механическими способами (зачисткой, пескоструйной обработкой), так как резко снижается вероятность обнаружения дефектов из-за загрязнения их полостей продуктами зачистки, уменьшается ширина раскрытия дефектов или их полость раскрытия полностью перекрывается. У кромок дефектов интенсивно образуются окисные пленки. Они имеют больший объем, чем основной металл, поэтому могут полностью перекрыть дефект. Окисные пленки удаляют из полостей дефектов путем травления или анодно-щелочной очистки под действием ультразвука.
  • 2. Сушка деталей. Перед контролем капиллярными методами детали сушат для освобождения полостей дефектов от растворителей, влаги и других летучих загрязнений. Применяют выдержку деталей на воздухе, обдувку сжатым воздухом, выдержку в сушильном шкафу или прогрев в печи, сушку в вакууме, высокотемпературный прогрев в среде инертных газов или в вакууме. В двух последних случаях практически не происходит окисление обрабатываемых деталей, поэтому это наиболее эффективные способы.
  • 3. Нанесение проникающей жидкости. Наиболее простым и широко распространенным способом заполнения полостей дефектов проникающей жидкостью является капиллярный. Жидкость наносится смазыванием кистью или погружением детали в ванну с жидкостью, или обливанием и выдерживанием столько времени, сколько требуется для заполнения полостей дефектов. Кистью или обливанием жидкость наносят многократно, в несколько слоев. Продолжительность заполнения зависит главным образом от вязкости жидкости и ее смачивающей способности, а также от размеров полости дефекта. При использовании красной проникающей жидкости процесс заполнения продолжается 3—5 мин, люминес-цирующей жидкости на основе масла с керосином — 15—20 мин, жидкости ЛЖ-6А — 5—6 мин. При ремонтном производстве распространенным является вакуумный метод, который способствует интенсивности заполнения полости дефекта проникающей жидко-

стью. При вакуумном способе детали с предварительно нанесенной пленкой проникающей жидкости (рис. 3.2, а) помещают в камеру, из которой откачивают воздух (рис. 3.2, б). Уходя из полости дефекта, воздух разрывает пленку жидкости (рис. 3.2, в). После этого камеру разгерметизируют, и под действием атмосферного давления полость интенсивно заполняется проникающей жидкостью, поскольку из нее был удален воздух (рис. 3.2, г).

Схема вакуумного заполнения дефекта проникающей жидкостью

Рис. 3.2. Схема вакуумного заполнения дефекта проникающей жидкостью

Такие способы, как компрессионный, ультразвуковой и деформационный, также направленные на интенсификацию заполнения полостей дефектов проникающей жидкостью, применяются редко.

4. Удаление проникающей жидкости с поверхности детали. Проникающую жидкость удаляют для того, чтобы предотвратить проявление окрашенного или светящегося фона на поверхности контролируемой детали и в то же время обеспечить сохранение проникающей жидкости в полостях дефектов. При контроле цветным методом жидкость удаляют с помощью масляно-керосиновой смеси, состоящей из 70 об.% масла МК-8 или трансформаторного и 30 об.% керосина. Смесь наносят на поверхность детали ветошью, кистью или окунанием сразу после формирования последнего слоя проникающей жидкости, не допуская его высыхания, затем протирают сухой чистой ветошью. Качество удаления проверяют осмотром в видимом свете.

Люминесцирующие жидкости удаляют в основном водой. Жидкость на основе керосина и масла смывают 2—4 кратным окунанием детали в ванну с проточной водой, слабой струей водопроводной воды или воздуховодной эмульсией, образуемой с помощью краскораспылителя. Влагу удаляют протиранием детали в древесных опилках, нагреванием в печи при температуре не выше 45°С или обдувкой слабой струей теплого воздуха подогретого до +50...60°С. При использовании жидкости ЛЖ-6А детали также промывают водой, затем кратковременно (40—60 с) погружают в очищенную жидкость ОЖ-1, состоящую из 80 об.% этилового спирта и 20% эмульгатора ОП-7 или ОП-Ю. После этого деталь снова промывают водой и протирают ветошью. Качество удаления жидкости контролируют осмотром деталей в ультрафиолетовых лучах.

5. Нанесение проявителя. Проявитель на поверхность контролируемых деталей наносят способом погружения, кистью или распылителем. Суспензии или проявители наносят кистью — при контроле небольших поверхностей или при разовой проверке одиночных деталей. Способ погружения применяют при использовании в качестве проявителя порошков и суспензий. Детали погружают в проявитель так, чтобы контролируемая поверхность была полностью покрыта, и через короткое время вынимают. Эти способы являются высокопроизводительными, но обладают рядом существенных недостатков: проявитель ложится по толщине неравномерно, появляются потеки, что снижает чувствительность.

Для нанесения порошков, суспензий и красок также применяют метод распыления. Порошки наносят струйным распыленным сжатым воздухом с помощью распылителей или путем создания взвеси порошка в воздухе в специальных камерах. Суспензии и краски наносят струйным распылением. Такой способ позволяет покрывать тонким равномерным слоем проявителя детали сложной формы, обеспечивает получение более четкого рисунка дефектов, что повышает чувствительность и достоверность контроля. Однако при этом способе значительно увеличивается расход материалов.

6. Осмотр деталей. По величине и форме индикаторного рисунка судят о характере обнаруженного дефекта. Деталь осматривают через 15—60 мин после нанесения проявителя. Осмотр проводят на рабочих местах с повышенной локализованной освещенностью. Для осмотра деталей при люминесцентном методе рабочее место необходимо оборудовать источником ультрафиолетового освещения.

При распознавании дефектов обращают внимание на следующие признаки (рис. 3.3):

  • • трещины любого происхождения, волосовины, заковы, непровары выявляются в виде четких, иногда прерывистых линий различной конфигурации;
  • • растрескивание материала, межкристаллическая коррозия выявляются в виде группы отдельных коротких линий или сетки; отдельные очаги коррозии — точками, звездочками;
  • • поры, язвенная коррозия, выкрашивание материала, эрозионные повреждения выявляются отдельными точками или небольшими пятнами.

а б в г

Рис. 3.3. Вид индикаторных рисунков при капиллярной дефектоскопии:

а — трещины с большой глубиной раскрытия; б — трещины с малой глубиной раскрытия; в — непровар; г — пористости или раковины

При анализе индикаторных рисунков могут быть обнаружены индикаторные рисунки так называемых ложных дефектов, вызванные шероховатостью поверхности, рисками, забоинами, остатками проникающей жидкости, сколами лакокрасочной поверхности, окрашенными волокнами ветоши. Выяснить, действительно ли имеется на детали дефект, или рисунок образован ложным дефектом, позволяет изучение места расположения и направления протяженности рисунка, конфигурации линий, четкости контуров рисунка, цвета и насыщенности его окраски, наличия изломов, изгибов и характера микрорельефа поверхности.

По результатам анализа рисунков принимают решение о браковке или годности детали.

7. Очистка деталей от технологических материалов. Проявляющий порошок с поверхности годных деталей удаляют промывкой в воде. Проявляющие краски удаляют химическим путем ветошью, жесткой кистью, щеткой, погружая детали в ванну с растворителем. Применяют также электрохимические способы — анодную и анодно-катодную обработку. При большом объеме работ в ремонтных предприятиях используют установки для ультразвуковой очистки деталей.

Капиллярная дефектоскопия проводится с помощью несложной аппаратуры. Цветные дефектоскопы являются простейшими устройствами, содержащими сосуды и средства для нанесения дефектоскопических материалов на поверхности детали. Например, переносный дефектоскоп ДМК-4 (рис. 3.4) представляет собой чемодан с гнездами и отсеками, в которых размещены принадлежности: набор красок, кисти, краскораспылитель, емкости с растворителями, лампа, лупы.

Удобными являются флаконы аэрозольного распыления, которые используются, например, в более современном дефектоскопе КД-40ЛУ.

Цветные пенетранты ЗроКйеск фирмы Magnaflux предназначены для обнаружения поверхностных дефектов размером от 1 мкм. Они

Переносный цветной дефектоскоп ДМК-4

Рис. 3.4. Переносный цветной дефектоскоп ДМК-4

могут применяться для контроля любых непористых поверхностей при температуре О—65°С.

Комплект содержит в аэрозольных баллонах по 400 мл ярко-красный пенетрант 5АХ-5Д/, очиститель $КС-$ на основе легколетучего нефтяного дистиллята, который может быть использован для предварительной очистки поверхности перед контролем, проявитель представляющий собой суспензию из белого

мелкодисперсного проявителя в органическом, не содержащем галогены растворителе. Кроме того, имеются маркер для отметки дефектов и салфетка. Весь комплект размещается в специальной сумке (рис. 3.5).

Набор для цветной дефектоскопии SK3-S Kit MAGNAFLUX [14]

Рис. 3.5. Набор для цветной дефектоскопии SK3-S Kit MAGNAFLUX [14]

Люминесцентный контроль удобно производить на стационарных установках в лабораторных условиях. Такая установка может быть снабжена блоком питания, воздуходувкой с подогревом, панелью управления ультрафиолетовым освещением и переносным осветителем.

Модульные линии МЛСНЛРШХ серии Z4-J7 (рис. 3.6) предназначены для люминесцентного капиллярного контроля деталей максимальной размерности 300 мм х 350 мм х 650 мм. Широкий набор модулей позволяет скомпоновать линию в соответствии с технологическим процессом контроля.

В состав линии может быть включено любое количество модулей из следующего перечня:

  • • бак для пенетранта;
  • • бак предварительной промывки;
  • • бак окончательной промывки;
  • • бак для эмульгатора/очистителя;
  • • сушка горячим воздухом;
  • • шторм-камера для нанесения порошкового проявителя;
  • • дренажные лотки;
  • • смотровая кабина.

Все баки изготовлены из нержавеющей стали, а остальные поверхности обработаны износоустойчивой краской. Баки для промывки оснащены ручным шлангом с распылительной насадкой. Сушильный блок имеет систему рециркуляции воздуха и регулирующий термостат. Смотровая кабина оборудована ультрафиолетовыми лампами мощностью 100 Вт.

Модульная стационарная линия /И/4СЛ/ДЯ.1/Хдля люминесцентного

Рис. 3.6. Модульная стационарная линия /И/4СЛ/ДЯ.1/Хдля люминесцентного

контроля [14]

Преимуществами капиллярных методов НК прежде всего являются их простота, наглядность, высокая чувствительность, возможность контроля детали из магнитных и немагнитных материалов, а также больших поверхностей и сравнительная дешевизна применяемых средств.

К недостаткам относят низкую механизацию процесса контроля и, как следствие, низкую производительность, зависимость чувствительности от температуры окружающей среды, необходимость хорошего освещения, чистого ультрафиолетового облучения для люминесцентного метода при осмотре, затемненного помещения, а также требования иметь средства индивидуальной защиты кожи рук и глаз из-за токсичности компонентов.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >