Kapillær kontrol. Detektion af farvefejl. Penetrerende ikke-destruktiv testmetode.

_____________________________________________________________________________________

Detektion af penetrerende fejl- en fejldetektionsmetode baseret på indtrængning af visse kontraststoffer i overfladedefekte lag af et kontrolleret produkt under påvirkning af kapillært (atmosfærisk) tryk som et resultat af efterfølgende bearbejdning med en fremkalder, lys- og farvekontrasten af ​​den defekte arealet i forhold til den ubeskadigede stiger, med identifikation af skadens kvantitative og kvalitative sammensætning (op til tusindedele millimeter).

Der er luminescerende (fluorescerende) og farvemetoder til påvisning af kapillærfejl.

Hovedsageligt af tekniske krav eller tilstande er det nødvendigt at opdage meget små defekter (op til hundrededele af en millimeter), og det er simpelthen umuligt at identificere dem under en normal visuel inspektion med det blotte øje. Brugen af ​​bærbare optiske instrumenter, såsom en forstørrelseslup eller et mikroskop, gør det ikke muligt at identificere overfladeskader på grund af den utilstrækkelige synlighed af defekten på baggrund af metallet og manglen på synsfelt ved flere forstørrelser.

I sådanne tilfælde anvendes kapillærkontrolmetoden.

Under kapillærtestning trænger indikatorstoffer ind i overfladens hulrum og gennem defekter i testobjekternes materiale, og efterfølgende registreres de resulterende indikatorlinjer eller -punkter visuelt eller ved hjælp af en transducer.

Testning ved kapillærmetoden udføres i overensstemmelse med GOST 18442-80 "Ikke-destruktiv testning. Kapillære metoder. Generelle krav."

Hovedbetingelsen for at detektere defekter såsom en krænkelse af kontinuiteten af ​​et materiale ved kapillærmetoden er tilstedeværelsen af ​​hulrum, der er fri for forurening og andre tekniske stoffer, med fri adgang til objektets overflade og en dybde flere gange større end bredden af ​​deres åbning ved udløbet. Et rengøringsmiddel bruges til at rense overfladen, inden der påføres penetreringsmiddel.

Formål med penetranttest (detektion af penetrantfejl)

Detektion af penetreringsfejl (penetrationstest) er beregnet til påvisning og inspektion af overflade og gennem defekter, der er usynlige eller dårligt synlige for det blotte øje (revner, porer, manglende fusion, interkrystallinsk korrosion, hulrum, fistler osv.) i inspicerede produkter, bestemme deres konsolidering, dybde og orientering på overfladen.

Anvendelse af den kapillære metode til ikke-destruktiv testning

Kapillærtestmetoden bruges til at kontrollere genstande af enhver størrelse og form lavet af støbejern, jernholdige og ikke-jernholdige metaller, plast, legeret stål, metalbelægninger, glas og keramik inden for energi, raket, luftfart, metallurgi, skibsbygning, kemisk industri, byggeri atomreaktorer, inden for maskinteknik, bilindustrien, elektroteknik, støberi, medicin, stempling, instrumentfremstilling, medicin og andre industrier. I nogle tilfælde er denne metode den eneste til at bestemme den tekniske brugbarhed af dele eller installationer og tillade dem at fungere.

Detektion af penetrantfejl bruges som en ikke-destruktiv testmetode også for genstande fremstillet af ferromagnetiske materialer, hvis de magnetiske egenskaber, formen, typen og placeringen af ​​skaden tillader ikke opnåelse af den følsomhed, der kræves af GOST 21105-87 ved brug af den magnetiske partikelmetode, eller den magnetiske partikeltestmetode er ikke tilladt iht. tekniske specifikationer drift af anlægget.

Kapillærsystemer anvendes også i vid udstrækning til lækageovervågning, sammen med andre metoder, ved overvågning af kritiske faciliteter og faciliteter under drift. De vigtigste fordele ved metoder til detektering af kapillærfejl er: enkelhed af inspektionsoperationer, brugervenlighed for instrumenter, en bred vifte af kontrollerede materialer, herunder ikke-magnetiske metaller.

Fordelen ved detektering af penetrantfejl er, at det ved hjælp af en simpel kontrolmetode ikke kun er muligt at detektere og identificere overflade og gennem defekter, men også at opnå fuldstændig information ud fra deres placering, form, udstrækning og orientering langs overfladen. om skadens art og endda nogle af årsagerne til dens opståen (koncentrationsspændinger, manglende overholdelse af tekniske forskrifter under fremstillingen osv.).

Organiske fosfor bruges som udviklingsvæsker - stoffer, der udsender skarp stråling, når de udsættes for ultraviolette stråler, samt forskellige farvestoffer og pigmenter. Overfladedefekter detekteres ved hjælp af midler, der gør det muligt at fjerne penetranten fra defekthulrummet og detektere på overfladen af ​​det kontrollerede produkt.

Instrumenter og udstyr, der anvendes til kapillarkontrol:

Sæt til påvisning af penetrerende fejl Sherwin, Magnaflux, Helling (rengøringsmidler, udviklere, penetranter)
. Sprøjter
. Pneumohydroguns
. Kilder til ultraviolet belysning (ultraviolette lamper, illuminatorer).
. Testpaneler (testpanel)
. Kontrolprøver til registrering af farvefejl.

Parameteren "følsomhed" i metoden til påvisning af kapillærfejl

Følsomheden af ​​penetranttest er evnen til at detektere diskontinuiteter af en given størrelse med en given sandsynlighed ved brug af en specifik metode, kontrolteknologi og penetrantsystem. I henhold til GOST 18442-80 bestemmes kontrolfølsomhedsklassen afhængigt af mindste størrelse identificerede defekter med en tværgående størrelse på 0,1 - 500 mikron.

Påvisning af overfladedefekter med en åbningsstørrelse på mere end 500 mikron er ikke garanteret af kapillære testmetoder.

Følsomhedsklasse Defekt åbningsbredde, µm

II Fra 1 til 10

III Fra 10 til 100

IV Fra 100 til 500

teknologisk Ikke standardiseret

Fysisk grundlag og metode for kapillærkontrolmetoden

Den kapillære metode til ikke-destruktiv testning (GOST 18442-80) er baseret på indtrængning af et indikatorstof i en overfladedefekt og har til formål at identificere skader, der har fri adgang til overfladen af ​​testproduktet. Metoden til detektering af farvefejl er velegnet til at detektere diskontinuiteter med en tværgående størrelse på 0,1 - 500 mikron, herunder gennemfejl, på overfladen af ​​keramik, jernholdige og ikke-jernholdige metaller, legeringer, glas og andre syntetiske materialer. Det har fundet bred anvendelse til overvågning af integriteten af ​​lodde og svejsninger.

Farvet eller farvende penetrant påføres med en børste eller spray på overfladen af ​​testobjektet. Takket være de særlige kvaliteter, der er sikret på produktionsniveau, er valget fysiske egenskaber stoffer: tæthed, overfladespænding, viskositet, penetrant under påvirkning af kapillærtryk, trænger ind i de mindste diskontinuiteter, der har en åben udgang til overfladen af ​​det kontrollerede objekt.

Fremkalderen, påført på overfladen af ​​testobjektet efter relativt kort tid efter omhyggelig fjernelse af den ikke-assimilerede penetrant fra overfladen, opløser farvestoffet placeret inde i defekten og på grund af gensidig penetration ind i hinanden "skubber" den resterende penetrant. i defekten på overfladen af ​​testobjektet.

Eksisterende defekter er synlige ganske tydeligt og i kontrast. Indikatormærker i form af linjer indikerer revner eller ridser, individuelle farveprikker indikerer enkelte porer eller udløb.

Processen med at opdage defekter ved hjælp af kapillærmetoden er opdelt i 5 trin (udførelse af kapillærtest):

1. Foreløbig rengøring af overfladen (brug et rengøringsmiddel)
2. Anvendelse af penetrant
3. Fjernelse af overskydende penetrant
4. Anvendelse af udvikler
5. Kontrol

Kapillær kontrol. Detektion af farvefejl. Penetrerende ikke-destruktiv testmetode.

Penetranttestmetoder er baseret på væskens indtrængning i defekte hulrum og dens adsorption eller diffusion fra defekter. I dette tilfælde er der en forskel i farve eller glød mellem baggrunden og overfladearealet over defekten. Kapillærmetoder bruges til at bestemme overfladedefekter i form af revner, porer, hårgrænser og andre diskontinuiteter på overfladen af ​​dele.

Metoder til påvisning af kapillarfejl omfatter den luminescerende metode og malingsmetoden.

Med den luminescerende metode belægges testfladerne, renset for forurenende stoffer, med en fluorescerende væske ved hjælp af en spray eller børste. Sådanne væsker kan være: petroleum (90%) med autoskrot (10%); petroleum (85%) med transformerolie (15%); petroleum (55%) med maskinolie (25%) og benzin (20%).

Overskydende væske fjernes ved at tørre de kontrollerede områder af med en klud dyppet i benzin. For at fremskynde frigivelsen af ​​fluorescerende væsker, der er placeret i det defekte hulrum, støves overfladen af ​​delen med et pulver, der har adsorberende egenskaber. 3-10 minutter efter bestøvningen belyses det kontrollerede område med ultraviolet lys. Overfladedefekter, som den selvlysende væske er passeret ind i, bliver tydeligt synlige af en lys mørkegrøn eller grønblå glød. Metoden giver dig mulighed for at detektere revner op til 0,01 mm brede.

Ved afprøvning med malingsmetoden forrenses og affedtes svejsningen. På en rengjort overflade svejset samling en farveopløsning påføres. Røde malinger af følgende sammensætning bruges som en gennemtrængende væske med god befugtning:

Væsken påføres overfladen med en sprayflaske eller børste. Imprægneringstid - 10-20 minutter. Efter denne tid tørres overskydende væske af overfladen af ​​det kontrollerede område af sømmen med en klud gennemvædet i benzin.

Efter at benzinen er fuldstændig fordampet fra overfladen af ​​delen, påføres et tyndt lag hvid udviklingsblanding på den. Hvid fremkaldermaling fremstilles af kollodium med acetone (60%), benzen (40%) og tykt formalet zinkhvid (50 g/l blanding). Efter 15-20 minutter vises karakteristiske tegn på en hvid baggrund ved defekter. lyse striber eller pletter. Revner vises som tynde linjer, hvis lysstyrke afhænger af dybden af ​​disse revner. Porer opstår i form af spidser af forskellige størrelser, og interkrystallinsk korrosion vises i form af et fint net. Meget små defekter observeres under et forstørrelsesglas med 4-10x forstørrelse. Efter afslutning af kontrol hvid maling fjern fra overfladen ved at tørre delen af ​​med en klud dyppet i acetone.

Vi har altid en lang række friske, aktuelle ledige stillinger på vores hjemmeside. Brug filtre til hurtigt at søge efter parametre.

For en vellykket ansættelse er det ønskeligt at have en specialiseret uddannelse, samt besidde de nødvendige egenskaber og arbejdskompetencer. Først og fremmest skal du omhyggeligt studere kravene til arbejdsgivere i dit valgte speciale, og derefter begynde at skrive et CV.

Du bør ikke sende dit CV til alle virksomheder på samme tid. Vælg passende ledige stillinger baseret på dine kvalifikationer og erhvervserfaring. Vi lister de vigtigste færdigheder for arbejdsgivere, som du har brug for for at kunne arbejde som en ikke-destruktiv testingeniør i Moskva:

Top 7 nøglefærdigheder, du skal have for at blive ansat

Også i ledige stillinger er der følgende krav: forhandlinger, projektdokumentation og ansvar.

Når du forbereder dig til dit interview, skal du bruge disse oplysninger som en tjekliste. Dette vil hjælpe dig med ikke kun at behage rekruttereren, men også få det job, du ønsker!

Analyse af ledige stillinger i Moskva

Baseret på resultaterne af en analyse af ledige stillinger offentliggjort på vores hjemmeside, er den angivne startløn i gennemsnit 71.022. Det gennemsnitlige maksimale indkomstniveau (angivet "løn op til") er 84.295. Man skal huske på, at de angivne tal er statistikker. Den faktiske løn under ansættelsen kan variere meget afhængigt af mange faktorer:

• Din tidligere erhvervserfaring, uddannelse
• Ansættelsestype, arbejdsplan
• Virksomhedsstørrelse, branche, brand mv.

Lønniveau afhængig af ansøgers erhvervserfaring

§ 9.1. Generel information om metoden
Kapillærtestmetoden (CMT) er baseret på kapillærpenetrering af indikatorvæsker ind i hulrummet af diskontinuiteter i testobjektets materiale og registrering af de resulterende indikatorspor visuelt eller ved hjælp af en transducer. Metoden gør det muligt at detektere overflade (dvs. strækker sig til overfladen) og gennem (dvs. forbinder modsatte overflader af væggen OK.) defekter, som også kan detekteres ved visuel inspektion. En sådan kontrol kræver imidlertid meget tid, især når der identificeres dårligt afslørede defekter, når en grundig inspektion af overfladen udføres ved hjælp af forstørrelsesmidler. Fordelen ved KMC er, at det fremskynder kontrolprocessen mange gange.
Detektion af gennemgangsfejl er en del af opgaven med lækagesporingsmetoder, som er omtalt i kapitel. 10. Ved lækagedetektionsmetoder anvendes sammen med andre metoder KMC, og indikatorvæsken påføres på den ene side af OK-væggen og registreres på den anden. Dette kapitel diskuterer en variant af KMC, hvor indikationen udføres fra den samme overflade af OK, hvorfra indikatorvæsken påføres. De vigtigste dokumenter, der regulerer brugen af ​​KMC, er GOST 18442 - 80, 28369 - 89 og 24522 - 80.
Penetranttestprocessen består af følgende hovedoperationer (fig. 9.1):

a) rensning af overflade 1 af OK og defekt hulrum 2 for snavs, fedt osv. ved mekanisk at fjerne og opløse dem. Dette sikrer god befugtning af hele overfladen af ​​OC'en med indikatorvæsken og muligheden for dens indtrængning i defekthulrummet;
b) imprægnering af defekter med indikatorvæske. 3. For at gøre dette skal det væde produktets materiale godt og trænge ind i defekter som følge af virkningen af ​​kapillære kræfter. Af denne grund kaldes metoden kapillær, og indikatorvæsken kaldes indikator penetrant eller blot penetrant (fra latin penetro - jeg trænger ind, jeg når);
c) fjernelse af overskydende penetrant fra produktets overflade, mens penetranten forbliver i defekthulrummet. Til fjernelse anvendes virkningerne af dispergering og emulgering, specielle væsker bruges - rengøringsmidler;

Ris. 9.1 - Grundlæggende operationer under påvisning af penetrantfejl

d) påvisning af penetrant i defekthulrummet. Som nævnt ovenfor sker dette oftere visuelt, sjældnere ved hjælp af specielle enheder - konvertere. I det første tilfælde påføres specielle stoffer på overfladen - udviklere 4, som ekstraherer penetranten fra hulrummet af defekter på grund af fænomenerne sorption eller diffusion. Sorptionsfremkalderen er i form af et pulver eller suspension. Alle nævnte fysiske fænomener er omtalt i § 9.2.
Penetranten gennemtrænger hele fremkalderlaget (normalt ret tyndt) og danner spor (indikationer) 5 på dets ydre overflade. Disse indikationer detekteres visuelt. Der er lysstyrke eller akromatiske metoder, hvor indikationerne har mere mørk tone sammenlignet med hvid udvikler; farvemetoden, når penetranten har en lys orange eller rød farve, og den luminescerende metode, når penetranten lyser under ultraviolet bestråling. Den sidste operation for KMC er at rense OK fra udvikleren.
I litteraturen vedr kapillær kontrol fejldetektionsmaterialer er udpeget af indekser: indikator penetrant - "I", renere - "M", fremkalder - "P". Nogle gange efterfølges bogstavbetegnelsen af ​​tal i parentes eller i form af et indeks, der angiver det særlige ved brugen af ​​dette materiale.

§ 9.2. Grundlæggende fysiske fænomener brugt til påvisning af penetrerende fejl
Overfladespænding og befugtning. Mest vigtig egenskab indikator væsker er deres evne til at fugte produktets materiale. Befugtning er forårsaget af den gensidige tiltrækning af atomer og molekyler (i det følgende benævnt molekyler) af væsken og solid.
Som det er kendt, virker gensidige tiltrækningskræfter mellem mediets molekyler. Molekyler placeret inde i et stof oplever i gennemsnit den samme effekt fra andre molekyler i alle retninger. Molekyler placeret på overfladen er udsat for ulige tiltrækning fra de indre lag af stoffet og fra den side, der grænser op til mediets overflade.
Opførselen af ​​et system af molekyler er bestemt af betingelsen om minimum fri energi, dvs. den del af den potentielle energi, der kan omdannes til arbejde isotermisk. Den frie energi af molekyler på overfladen af ​​en væske eller et fast stof er større end den af ​​interne molekyler, når væsken eller det faste stof er i en gas eller vakuum. I denne henseende stræber de efter at erhverve en form med en minimal ydre overflade. I et fast legeme forhindres dette af fænomenet med formelasticitet, og en væske i vægtløshed under påvirkning af dette fænomen antager form som en bold. Således har overfladerne af væsken og det faste stof en tendens til at trække sig sammen, og overfladespændingstryk opstår.
Størrelsen af ​​overfladespændingen bestemmes af det arbejde (ved konstant temperatur), der kræves for at danne en enhed af overfladeareal mellem to faser i ligevægt. Det kaldes ofte overfladespændingens kraft, hvilket betyder følgende. Ved grænsefladen mellem medierne tildeles et vilkårligt område. Spænding betragtes som et resultat af virkningen af ​​en fordelt kraft, der påføres omkredsen af ​​dette sted. Krafternes retning er tangentiel til grænsefladen og vinkelret på omkredsen. Kraften pr. længdeenhed af omkredsen kaldes overfladespændingskraften. To ækvivalente definitioner af overfladespænding svarer til de to enheder, der bruges til at måle den: J/m2 = N/m.
For vand i luft (mere præcist i luft mættet med fordampning fra vandoverfladen) ved en temperatur på 26°C og normalt atmosfærisk tryk er overfladespændingskraften σ = 7,275 ± 0,025) 10-2 N/m. Denne værdi falder med stigende temperatur. I forskellige gasmiljøer forbliver overfladespændingen af ​​væsker stort set uændret.
Overvej en dråbe væske, der ligger på overfladen af ​​et fast legeme (fig. 9.2). Vi negligerer tyngdekraften. Lad os vælge en elementær cylinder i punkt A, hvor det faste, flydende og omgivende gas kommer i kontakt. Der er tre overfladespændingskræfter, der virker pr. længdeenhed af denne cylinder: et fast legeme - gas σtg, et fast legeme - flydende σtzh og en flydende - gas σlg = σ. Når faldet er i hvile, er resultanten af ​​projektionerne af disse kræfter på overfladen af ​​det faste legeme nul:
(9.1)
Vinkel 9 kaldes kontaktvinklen. Hvis σтг>σтж, så er den skarp. Det betyder, at væsken fugter det faste stof (fig. 9.2, a). Jo lavere tallet 9 er, jo stærkere er befugtningen. I grænsen σтг>σтж + σ forholdet (σтг - ​​σтж)/st i (9.1) mere end én, hvilket ikke kan være, da vinklens cosinus altid er mindre end én i absolut værdi. Grænsetilfældet θ = 0 vil svare til fuldstændig befugtning, dvs. spredning af væske over overfladen af ​​et fast stof til tykkelsen af ​​det molekylære lag. Hvis σтж>σтг, så er cos θ negativ, derfor er vinklen θ stump (fig. 9.2, b). Det betyder, at væsken ikke fugter det faste stof.


Ris. 9.2. Befugtning (a) og ikke-befugtning (b) af en overflade med en væske

Overfladespænding σ karakteriserer egenskaben af ​​selve væsken, og σ cos θ er befugtningen af ​​overfladen af ​​et givet fast stof af denne væske. Komponenten af ​​overfladespændingskraften σ cos θ, som "strækker" dråben langs overfladen, kaldes undertiden befugtningskraften. For de fleste godt befugtende stoffer er cos θ tæt på enhed, for eksempel for grænsefladen mellem glas og vand er den 0,685, med petroleum - 0,90, med ethylalkohol - 0,955.
Stærk indflydelse Befugtning påvirkes af overfladens renhed. For eksempel forringer et lag olie på overfladen af ​​stål eller glas kraftigt dets fugtighed med vand, cos θ bliver negativ. Det tyndeste lag olier, som nogle gange forbliver på overfladen af ​​revner og revner, forstyrrer i høj grad brugen af ​​vandbaserede penetreringsmidler.
Mikrorelieffet af OC-overfladen forårsager en stigning i arealet af den fugtede overflade. For at estimere kontaktvinklen θsh på en ru overflade skal du bruge ligningen

hvor θ er kontaktvinklen for glat overflade; α er det sande område af den ru overflade, under hensyntagen til ujævnheden af ​​dens relief, og α0 er dens projektion på planet.
Opløsning består af fordelingen af ​​det opløste stofs molekyler blandt opløsningsmidlets molekyler. I kapillærtestmetoden bruges opløsning til at forberede en genstand til test (for at rense defekte hulrum). Opløsningen af ​​gas (sædvanligvis luft) opsamlet for enden af ​​en blind-ende kapillar (defekt) i penetranten øger den maksimale penetreringsdybde af penetranten i defekten markant.
For at vurdere den gensidige opløselighed af to væsker er tommelfingerreglen, at "ligesom opløses ligesom." For eksempel opløses kulbrinter godt i kulbrinter, alkoholer - i alkoholer osv. Den gensidige opløselighed af væsker og faste stoffer i en væske stiger generelt med stigende temperatur. Opløseligheden af ​​gasser falder generelt med stigende temperatur og forbedres med stigende tryk.
Sorption (fra latin sorbeo - absorb) er en fysisk-kemisk proces, der resulterer i absorption af gas, damp eller et opløst stof fra miljøet af ethvert stof. Der skelnes mellem adsorption - absorption af et stof ved grænsefladen og absorption - absorption af et stof af hele absorberens volumen. Hvis sorption primært opstår som et resultat af den fysiske interaktion mellem stoffer, så kaldes det fysisk.
I kapillærkontrolmetoden til udvikling anvendes hovedsageligt fænomenet fysisk adsorption af væske (penetrant) på overfladen af ​​et fast legeme (fremkalderpartikler). Det samme fænomen forårsager aflejring af kontrastmidler opløst i den flydende penetrantbase på defekten.
Diffusion (fra latin diffusio - spredning, spredning) - bevægelse af partikler (molekyler, atomer) i mediet, hvilket fører til overførsel af stof og udligning af koncentrationen af ​​partikler forskellige varianter. I kapillærkontrolmetoden observeres diffusionsfænomenet, når penetranten interagerer med luft, der er komprimeret i den blinde ende af kapillæren. Her kan denne proces ikke skelnes fra opløsningen af ​​luft i penetranten.
Vigtig ansøgning diffusion under påvisning af kapillærfejl - manifestation ved hjælp af fremkaldere såsom hurtigtørrende maling og lakker. Partikler af penetranten indeholdt i kapillæren kommer i kontakt med en sådan fremkalder (først flydende og fast efter hærdning) påført på overfladen af ​​OC og diffunderer gennem en tynd film af fremkalderen til dens modsatte overflade. Således bruger den diffusionen af ​​flydende molekyler først gennem en væske og derefter gennem et fast stof.
Diffusionsprocessen er forårsaget af den termiske bevægelse af molekyler (atomer) eller deres associationer (molekylær diffusion). Overførselshastigheden over grænsen bestemmes af diffusionskoefficienten, som er konstant for et givet stofpar. Diffusion stiger med stigende temperatur.
Dispersion (fra latin dispergo - scatter) - finslibning af enhver krop til miljø. Dispersion af faste stoffer i væske spiller en væsentlig rolle ved rengøring af overflader fra forurenende stoffer.
Emulgering (fra latin emulsios - malket) - dannelsen af ​​et dispergeret system med en flydende dispergeret fase, dvs. flydende dispersion. Et eksempel på en emulsion er mælk, som består af små dråber fedt suspenderet i vand. Emulgering spiller en væsentlig rolle ved rengøring, fjernelse af overskydende penetrant, forberedelse af penetranter og udviklere. For at aktivere emulgering og holde emulsionen i en stabil tilstand, anvendes emulgatorer.
Overfladeaktive stoffer (overfladeaktive stoffer) er stoffer, der kan akkumulere på kontaktfladen af ​​to legemer (medier, faser), hvilket reducerer dens frie energi. Overfladeaktive stoffer tilsættes OK overfladerengøringsprodukter og tilsættes penetranter og rengøringsmidler, da de er emulgatorer.
De vigtigste overfladeaktive stoffer er opløselige i vand. Deres molekyler har hydrofobe og hydrofile dele, dvs. befugtet og ikke befugtet af vand. Lad os illustrere effekten af ​​et overfladeaktivt middel, når en oliefilm vaskes af. Normalt fugter vand det ikke eller fjerner det. Overfladeaktive molekyler adsorberes på overfladen af ​​filmen, orienteret mod den med deres hydrofobe ender og med deres hydrofile ender mod det vandige miljø. Som følge heraf opstår en kraftig stigning i befugtningsevnen, og den fede film vaskes væk.
Suspension (fra latin supspensio - I suspend) er et groft dispergeret system med et flydende dispergeret medium og en fast dispergeret fase, hvis partikler er ret store og ret hurtigt udfælder eller flyder op. Suspensioner fremstilles normalt ved mekanisk formaling og omrøring.
Luminescens (fra latin lumen - lys) er gløden af ​​nogle stoffer (luminoforer), overskud over termisk stråling, med en varighed på 10-10 s eller mere. En indikation af den endelige varighed er nødvendig for at skelne luminescens fra andre optiske fænomener for eksempel fra lysspredning.
I kapillærkontrolmetoden anvendes luminescens som en af ​​kontrastmetoderne til visuel påvisning af indikatorpenetranter efter udvikling. For at gøre dette er fosforen enten opløst i penetrantens hovedstof, eller også er penetrantstoffet i sig selv en fosfor.
Lysstyrke og farvekontraster i KMK betragtes ud fra det menneskelige øjes evne til at detektere selvlysende glød, farve og mørke indikationer på en lys baggrund. Alle data relaterer sig til en gennemsnitspersons øje, og evnen til at skelne graden af ​​lysstyrke af et objekt kaldes kontrastfølsomhed. Det bestemmes af en ændring i reflektans, der er synlig for øjet. I farveinspektionsmetoden introduceres begrebet lysstyrke-farvekontrast, som samtidig tager højde for lysstyrken og mætning af sporet af den defekt, der skal detekteres.
Øjets evne til at skelne små genstande med tilstrækkelig kontrast bestemmes af den mindste synsvinkel. Det er fastslået, at øjet kan bemærke en genstand i form af en strimmel (mørk, farvet eller selvlysende) fra en afstand på 200 mm med en minimumsbredde på mere end 5 mikron. Under arbejdsforhold skelnes objekter, der er en størrelsesorden større - 0,05 ... 0,1 mm brede.

§ 9.3. Penetrerende fejldetektionsprocesser

Ris. 9.3. Til begrebet kapillærtryk

Fyldning af en gennemgående makrokapillær. Lad os betragte et eksperiment, der er velkendt fra et fysikkursus: et kapillarrør med en diameter på 2r er lodret nedsænket i den ene ende i en befugtningsvæske (fig. 9.3). Under påvirkning af befugtningskræfter vil væsken i røret stige til en højde l over overfladen. Dette er fænomenet kapillær absorption. Befugtningskræfter virker pr. enheds omkreds af menisken. Deres samlede værdi er Fк=σcosθ2πr. Denne kraft modvirkes af vægten af ​​søjlen ρgπr2 l, hvor ρ er tæthed, og g er tyngdeacceleration. I ligevægtstilstand σcosθ2πr = ρgπr2 l. Derfor højden af ​​væskestigningen i kapillæren l= 2σ cos θ/(ρgr).
I dette eksempel blev befugtningskræfter betragtet som anvendt på kontaktlinjen mellem væsken og det faste stof (kapillær). De kan også betragtes som spændingskraften på overfladen af ​​menisken dannet af væsken i kapillæren. Denne overflade er som en strakt film, der forsøger at trække sig sammen. Dette introducerer begrebet kapillærtryk, svarende til forholdet mellem kraften FK, der virker på menisken, og rørets tværsnitsareal:
(9.2)
Kapillærtrykket stiger med stigende befugtningsevne og faldende kapillarradius.
Mere generel formel Laplace for trykket fra spændingen af ​​meniskoverfladen har formen pk=σ(1/R1+1/R2), hvor R1 og R2 er krumningsradierne af meniskoverfladen. Formel 9.2 bruges til en cirkulær kapillar R1=R2=r/cos θ. For en spaltebredde b med planparallelle vægge R1®¥, R2= b/(2cosθ). Som et resultat
(9.3)
Imprægnering af defekter med penetrant er baseret på fænomenet kapillær absorption. Lad os vurdere den tid, der kræves til imprægnering. Overvej et vandret placeret kapillarrør, hvis den ene ende er åben, og den anden er placeret i en fugtende væske. Under påvirkning af kapillærtryk bevæger den flydende menisk sig i retningen åben ende. tilbagelagt afstand l er relateret til tid ved en omtrentlig afhængighed.
(9.4)

hvor μ er den dynamiskent. Formlen viser, at den tid, det tager for penetranten at passere gennem en gennemgående revne, er relateret til vægtykkelsen l, hvor revnen optrådte, ved en kvadratisk afhængighed: jo lavere viskositeten og jo højere befugtningsevnen er, jo mindre er den. Tilnærmet afhængighedskurve 1 l fra t vist i fig. 9.4. Skulle have; huske på, at når fyldt med ægte penetrant; revner, bevares de bemærkede mønstre kun, hvis penetranten samtidig berører hele omkredsen af ​​revnen og dens ensartede bredde. Manglende opfyldelse af disse betingelser forårsager en krænkelse af forholdet (9.4), dog forbliver indflydelsen af ​​de bemærkede fysiske egenskaber af penetranten på imprægneringstiden.

Ris. 9.4. Kinetik ved fyldning af en kapillær med penetrant:
ende-til-ende (1), blindgyde med (2) og uden (3) fænomenet diffusionsimprægnering

Fyldning af en blindgyde-kapillær er anderledes, idet gas (luft), komprimeret nær blind-enden, begrænser penetreringsdybden af ​​penetreringsmidlet (kurve 3 i fig. 9.4). Beregn den maksimale påfyldningsdybde l 1 baseret på ligheden af ​​tryk på penetranten uden for og inde i kapillæren. Ydre tryk er summen af ​​atmosfærisk tryk r a og kapillær r j. Internt tryk i kapillæren r c bestemmes ud fra Boyle-Mariotte-loven. For et kapillar med konstant tværsnit: s EN l 0S = s V( l 0-l 1)S; r i = r EN l 0/(l 0-l 1), hvor l 0 er den totale dybde af kapillæren. Fra ligheden af ​​pres, vi finder
Størrelse r Til<<r og derfor er fyldningsdybden beregnet ved hjælp af denne formel ikke mere end 10 % af kapillærens samlede dybde (opgave 9.1).
Overvejelser om at udfylde en blindgyde med ikke-parallelle vægge (godt simulerer rigtige revner) eller en konisk kapillær (simulerer porer) er vanskeligere end kapillærer med et konstant tværsnit. Et fald i tværsnit som fyldning forårsager en stigning i kapillartrykket, men volumenet fyldt med trykluft falder endnu hurtigere, derfor er fyldningsdybden af ​​en sådan kapillær (med samme størrelse af munden) mindre end en kapillær med en konstant tværsnit (opgave 9.1).
I virkeligheden er den maksimale fyldningsdybde af en blind-ende kapillar som regel større end den beregnede værdi. Dette sker på grund af det faktum, at luft, komprimeret nær enden af ​​kapillæren, delvist opløses i penetranten og diffunderer ind i den (diffusionsfyldning). For lange defekter i defekter opstår nogle gange en situation, der er gunstig for påfyldning, når påfyldningen begynder i den ene ende langs defektens længde, og den fortrængte luft kommer ud fra den anden ende.
Kinetikken af ​​bevægelsen af ​​befugtningsvæsken i et blindt kapillar ved formlen (9.4) bestemmes kun i begyndelsen af ​​påfyldningsprocessen. Senere, når man nærmer sig l Til l 1, sænkes hastigheden af ​​påfyldningsprocessen, idet den asymptotisk nærmer sig nul (kurve 2 i fig. 9.4).
Ifølge estimater er påfyldningstiden for en cylindrisk kapillær med en radius på omkring 10-3 mm og en dybde l 0 = 20 mm til niveau l = 0,9l 1 ikke mere end 1 s. Dette er væsentligt mindre end den holdetid i penetranten anbefalet i kontrolpraksis (§ 9.4), som er adskillige ti minutter. Forskellen forklares ved, at efter en ret hurtig proces med kapillærfyldning begynder en meget langsommere proces med diffusionsfyldning. For et kapillar med konstant tværsnit adlyder kinetikken af ​​diffusionsfyldning en lov som (9.4): l p = KÖt, hvor l p er dybden af ​​diffusionsfyldning, men koefficienten TIL tusind gange mindre end ved kapillærfyldning (se kurve 2 i fig. 9.4). Det vokser i forhold til stigningen i trykket i slutningen af ​​kapillæren pk/(pk+pa). Derfor er der behov for en lang imprægneringstid.
Fjernelse af overskydende penetrant fra overfladen af ​​OC udføres normalt med en rensevæske. Det er vigtigt at vælge et rengøringsmiddel, der effektivt fjerner penetrant fra overfladen og vasker det ud af det defekte hulrum i minimal grad.
Manifestationsprocessen. Ved påvisning af penetrerende fejl anvendes diffusions- eller adsorptionsfremkaldere. Den første er hurtigtørrende hvide malinger eller lakker, den anden er pulvere eller suspensioner.
Processen med diffusionsudvikling består i, at den flydende fremkalder kommer i kontakt med penetranten ved mundingen af ​​defekten og sorberer den. Derfor diffunderer penetranten ind i fremkalderen først - som ind i et lag væske og efter malingen tørrer - som ind i et fast kapillarporøst legeme. Samtidig opstår processen med opløsning af penetranten i udvikleren, som i dette tilfælde ikke kan skelnes fra diffusion. Under processen med imprægnering med penetrant ændres udviklerens egenskaber: den bliver tættere. Hvis en fremkalder anvendes i form af en suspension, sker der i det første udviklingstrin diffusion og opløsning af penetranten i suspensionens væskefase. Efter at suspensionen tørrer, fungerer den tidligere beskrevne manifestationsmekanisme.

§ 9.4. Teknologi og kontrol
Et diagram over den generelle teknologi til penetranttestning er vist i fig. 9.5. Lad os bemærke dens vigtigste stadier.

Ris. 9.5. Teknologisk diagram af kapillær kontrol

Forberedende operationer er rettet mod at bringe mundingen af ​​defekter til overfladen af ​​produktet, eliminere muligheden for baggrund og falske indikationer og rense hulrummet for defekter. Forberedelsesmetoden afhænger af overfladens tilstand og den nødvendige følsomhedsklasse.
Mekanisk rengøring udføres, når produktets overflade er dækket af kalk eller silikat. For eksempel er overfladen af ​​nogle svejsninger belagt med et lag af fast silikatflux, såsom "birkebark". Sådanne belægninger lukker munden for defekter. Galvaniske belægninger, film og lak fjernes ikke, hvis de revner sammen med produktets uædle metal. Hvis sådanne belægninger påføres dele, der allerede kan have defekter, udføres inspektion før påføring af belægningen. Rengøring udføres ved skæring, slibende slibning og bearbejdning med metalbørster. Disse metoder fjerner noget af materialet fra overfladen af ​​OK. De kan ikke bruges til at rense blinde huller eller gevind. Ved slibning af bløde materialer kan fejl være dækket af et tyndt lag deformeret materiale.
Mekanisk rensning kaldes at blæse med hagl, sand eller stenslag. Efter mekanisk rensning fjernes produkterne fra overfladen. Alle genstande, der modtages til inspektion, også dem, der har gennemgået mekanisk afstrygning og rengøring, rengøres med rengøringsmidler og opløsninger.
Faktum er, at mekanisk rengøring ikke renser defekte hulrum, og nogle gange kan dets produkter (slibepasta, slibestøv) hjælpe med at lukke dem. Rengøring udføres med vand med overfladeaktive tilsætningsstoffer og opløsningsmidler, som er alkoholer, acetone, benzin, benzen osv. De bruges til at fjerne konserveringsfedt og nogle malingbelægninger: Om nødvendigt udføres opløsningsmiddelbehandling flere gange.
For mere fuldstændig at rense overfladen af ​​OC og hulrummet for defekter, anvendes metoder til intensiveret rengøring: udsættelse for dampe af organiske opløsningsmidler, kemisk ætsning (hjælper med at fjerne korrosionsprodukter fra overfladen), elektrolyse, opvarmning af OC, eksponering for lavfrekvente ultralydsvibrationer.
Efter rengøring, tør overfladen OK. Dette fjerner resterende rengøringsvæsker og opløsningsmidler fra de defekte hulrum. Tørringen intensiveres ved at øge temperaturen og blæse, for eksempel ved hjælp af en strøm af termisk luft fra en hårtørrer.
Penetrant imprægnering. Der er en række krav til penetranter. God overfladebefugtning er den vigtigste. For at gøre dette skal penetranten have en tilstrækkelig høj overfladespænding og en kontaktvinkel tæt på nul, når den spredes over overfladen af ​​OC. Som anført i § 9.3 anvendes stoffer som petroleum, flydende olier, alkoholer, benzen, terpentin, der har en overfladespænding på (2,5...3,5)10-2 N/m, oftest som grundlag for penetrering. Mindre almindeligt anvendt er vandbaserede penetreringsmidler med overfladeaktive tilsætningsstoffer. For alle disse stoffer er cos θ ikke mindre end 0,9.
Det andet krav til penetreringsmidler er lav viskositet. Det er nødvendigt for at reducere imprægneringstiden. Det tredje vigtige krav er muligheden og bekvemmeligheden ved at detektere indikationer. Baseret på kontrasten af ​​penetranten er CMC'er opdelt i akromatisk (lysstyrke), farve, selvlysende og selvlysende farve. Derudover er der kombinerede CMC'er, hvor indikationer detekteres ikke visuelt, men ved hjælp af forskellige fysiske effekter. KMC er klassificeret efter typerne af penetranter, eller mere præcist efter metoderne til deres indikation. Der er også en øvre tærskel for følsomhed, som bestemmes af det faktum, at penetranten fra brede, men overfladiske defekter udvaskes, når overskydende penetrant fjernes fra overfladen.
Følsomhedstærsklen for den specifikke valgte QMC-metode afhænger af kontrolbetingelserne og fejldetektionsmaterialer. Der er etableret fem følsomhedsklasser (baseret på den nedre tærskel) afhængig af størrelsen af ​​defekterne (tabel 9.1).
For at opnå høj følsomhed (lav følsomhedstærskel) er det nødvendigt at bruge godt fugtende penetreringsmidler med høj kontrast, malings- og lakfremkaldere (i stedet for suspensioner eller pulvere) og øge UV-bestrålingen eller belysningen af ​​objektet. Den optimale kombination af disse faktorer gør det muligt at opdage defekter med en åbning på tiendedele af en mikron.
I tabel 9.2 giver anbefalinger til valg af kontrolmetode og -betingelser, der giver den nødvendige følsomhedsklasse. Belysningen er kombineret: det første tal svarer til glødelamper, og det andet til lysstofrør. Positionerne 2,3,4,6 er baseret på brugen af ​​sæt af fejldetektionsmaterialer produceret af industrien.

Tabel 9.1 - Følsomhedsklasser

Man skal ikke unødigt stræbe efter at opnå højere følsomhedsklasser: dette kræver dyrere materialer, bedre forberedelse af produktoverfladen og øger kontroltiden. For at bruge den selvlysende metode kræves for eksempel et mørkt rum og ultraviolet stråling, hvilket har en skadelig effekt på personalet. I denne henseende er brugen af ​​denne metode kun tilrådelig, når det er nødvendigt at opnå høj følsomhed og produktivitet. I andre tilfælde skal der anvendes en farve eller en enklere og billigere lysstyrkemetode. Den filtrerede suspensionsmetode er den mest produktive. Det eliminerer driften af ​​manifestation. Denne metode er dog ringere end andre i følsomhed.
Kombinerede metoder, på grund af kompleksiteten af ​​deres implementering, bruges ret sjældent, kun hvis det er nødvendigt at løse eventuelle specifikke problemer, for eksempel at opnå meget høj følsomhed, automatisere søgningen efter defekter og teste ikke-metalliske materialer.
Følsomhedstærsklen for KMC-metoden kontrolleres i overensstemmelse med GOST 23349 - 78 ved hjælp af en specielt udvalgt eller forberedt ægte OC-prøve med defekter. Prøver med påbegyndte revner anvendes også. Teknologien til fremstilling af sådanne prøver er reduceret til at forårsage forekomsten af ​​overfladerevner af en given dybde.
Ifølge en af ​​metoderne fremstilles prøver af legeret stålplader i form af plader 3...4 mm tykke. Pladerne rettes op, slibes, nitreres på den ene side til en dybde på 0,3...0,4 mm og denne overflade slibes igen til en dybde på ca. 0,05...0,1 mm. Parameter for overfladeruhed Ra £ 0,4 µm. Takket være nitrering bliver overfladelaget skørt.
Prøverne deformeres enten ved strækning eller bøjning (ved at trykke en kugle eller cylinder ind fra den modsatte side af den nitrerede). Deformationskraften øges gradvist, indtil der opstår en karakteristisk knas. Som et resultat opstår der adskillige revner i prøven, der trænger igennem hele dybden af ​​det nitrerede lag.

Tabel: 9.2
Betingelser for at opnå den nødvendige følsomhed

Ingen.	Følsomhedsklasse	Fejldetektionsmaterialer				Kontrolforhold
			Penetrant	Udvikler	Renere	Overfladeruhed, mikron	UV-bestråling, rel. enheder	Belysning, lux
		Selvlysende farve		Maling Pr1
		Selvlysende		Maling Pr1
					Olie-petroleumsblanding
		Selvlysende		Magnesiumoxid pulver
			Benzin, norinol A, terpentin, farvestof	Kaolin suspension	Rindende vand
		Selvlysende		MgO2 pulver	Vand med overfladeaktive stoffer
		Filtrerende selvlysende suspension	Vand, emulgator, lumoten				Ikke lavere end 50

Prøverne fremstillet på denne måde er certificerede. Bestem bredden og længden af ​​individuelle revner ved hjælp af et målemikroskop og indtast dem i prøveformularen. Et fotografi af prøven med indikationer på defekter er vedhæftet formularen. Prøver opbevares i etui, der beskytter dem mod forurening. Prøven er egnet til brug ikke mere end 15...20 gange, hvorefter revnerne er delvist tilstoppede med tørre rester af penetranten. Derfor har laboratoriet normalt arbejdsprøver til daglig brug og kontrolprøver til løsning af voldgiftsspørgsmål. Prøver bruges til at teste fejldetektormaterialer for effektiviteten af ​​fælles brug, til at bestemme den korrekte teknologi (imprægneringstid, udvikling), til at certificere fejldetektorer og til at bestemme den nedre følsomhedstærskel for KMC.

§ 9.6. Kontrolobjekter
Kapillærmetoden kontrollerer produkter fremstillet af metaller (hovedsageligt ikke-ferromagnetiske), ikke-metalliske materialer og kompositprodukter af enhver konfiguration. Produkter fremstillet af ferromagnetiske materialer inspiceres normalt ved hjælp af den magnetiske partikelmetode, som er mere følsom, selvom kapillærmetoden også nogle gange bruges til at teste ferromagnetiske materialer, hvis der er vanskeligheder med at magnetisere materialet eller den komplekse konfiguration af produktets overflade skaber store magnetfeltgradienter, der gør det vanskeligt at identificere defekter. Testning ved kapillærmetoden udføres før ultralyds- eller magnetisk partikeltestning, ellers (i sidstnævnte tilfælde) er det nødvendigt at afmagnetisere OK.
Kapillærmetoden opdager kun defekter, der opstår på overfladen, hvis hulrum ikke er fyldt med oxider eller andre stoffer. For at forhindre penetranten i at blive vasket ud af defekten, skal dens dybde være væsentligt større end åbningsbredden. Sådanne defekter omfatter revner, manglende gennemtrængning af svejsninger og dybe porer.
Langt de fleste defekter, der påvises ved inspektion ved kapillærmetoden, kan påvises ved normal visuel inspektion, især hvis produktet er forætset (defekterne bliver sorte), og der anvendes forstørrelsesmidler. Fordelen ved kapillære metoder er dog, at når de bruges, øges synsvinklen for en defekt med 10...20 gange (på grund af det faktum, at bredden af ​​indikationerne er større end defekterne), og lysstyrken kontrast - med 30...50%. Takket være dette er der ikke behov for en grundig inspektion af overfladen, og inspektionstiden reduceres kraftigt.
Kapillærmetoder er meget udbredt inden for energi, luftfart, raket, skibsbygning og den kemiske industri. De kontrollerer basismetallet og svejsede samlinger lavet af austenitisk stål (rustfrit), titanium, aluminium, magnesium og andre ikke-jernholdige metaller. Klasse 1-følsomhed kontrollerer turbinemotorblade, tætningsflader på ventiler og deres sæder, metaltætningspakninger af flanger osv. Klasse 2 tester reaktorhuse og korrosionsbeskyttende overflader, uædle metal og svejsede forbindelser af rørledninger, lejedele. Klasse 3 bruges til at kontrollere befæstelser til en række genstande. Klasse 4 bruges til at kontrollere tykvæggede støbegods. Eksempler på ferromagnetiske produkter styret af kapillarmetoder: lejeseparatorer, gevindforbindelser.


Ris. 9.10. Fejl i fjerbladene:
a - træthedsrevne, detekteret ved den luminescerende metode,
b - kæder, identificeret ved farvemetode
I fig. Figur 9.10 viser påvisning af revner og smedning på en flyturbinevinge ved hjælp af selvlysende og farvemetoder. Visuelt observeres sådanne revner ved en forstørrelse på 10 gange.
Det er yderst ønskeligt, at testobjektet har en glat, for eksempel bearbejdet, overflade. Overflader efter koldstempling, valsning og argonbuesvejsning er velegnede til test i klasse 1 og 2. Nogle gange udføres mekanisk behandling for at udjævne overfladen, f.eks. behandles overfladerne af nogle svejste eller aflejrede samlinger med en slibeskive for at fjerne frosset svejsefluss og slagger mellem svejsevulsterne.
Den samlede tid, der kræves for at kontrollere en relativt lille genstand, såsom en turbinevinge, er 0,5...1,4 timer, afhængigt af de anvendte fejldetektionsmaterialer og følsomhedskrav. Tidsforbruget i minutter fordeler sig som følger: klargøring til kontrol 5...20, imprægnering 10...30, fjernelse af overskydende penetrant 3...5, fremkaldelse 5...25, eftersyn 2...5, slutrengøring 0...5. Typisk kombineres eksponeringstiden ved imprægnering eller udvikling af et produkt med styring af et andet produkt, hvilket resulterer i, at den gennemsnitlige tid for produktkontrol reduceres med 5...10 gange. Opgave 9.2 giver et eksempel på beregning af tiden til at kontrollere et objekt med et stort areal af den kontrollerede overflade.
Automatisk test bruges til at kontrollere små dele såsom turbinevinger, fastgørelseselementer, kugle- og rullelejeelementer. Installationerne er et kompleks af bade og kamre til sekventiel behandling af OK (Fig. 9.11). I sådanne installationer bruges midler til at intensivere kontroloperationer i vid udstrækning: ultralyd, øget temperatur, vakuum osv. .

Ris. 9.11. Ordning for en automatisk installation til test af dele ved hjælp af kapillære metoder:
1 - transportør, 2 - pneumatisk løft, 3 - automatisk griber, 4 - container med dele, 5 - trolley, 6...14 - bade, kamre og ovne til bearbejdning af dele, 15 - rullebord, 16 - plads til inspektion af dele under UV-bestråling, 17 - sted til inspektion i synligt lys

Transportøren fører delene ind i et bad til ultralydsrensning og derefter i et bad til skylning med rindende vand. Fugt fjernes fra overfladen af ​​dele ved en temperatur på 250...300°C. Varme dele afkøles med trykluft. Imprægnering med penetrant udføres under påvirkning af ultralyd eller i vakuum. Fjernelse af overskydende penetrant udføres sekventielt i et bad med rensevæske, derefter i et kammer med en brusenhed. Fugt fjernes med trykluft. Fremkalderen påføres ved at sprøjte malingen i luften (i form af en tåge). Dele efterses på arbejdspladser, hvor der er UV-bestråling og kunstig belysning. Den kritiske inspektionsoperation er svær at automatisere (se §9.7).
§ 9.7. Udviklingsmuligheder
En vigtig retning i udviklingen af ​​KMC er dens automatisering. De tidligere omtalte værktøjer automatiserer kontrollen af ​​små produkter af samme type. Automatisering; kontrol af forskellige typer produkter, herunder store, er mulig ved brug af adaptive robotmanipulatorer, dvs. har evnen til at tilpasse sig skiftende forhold. Sådanne robotter bruges med succes i malerarbejde, som på mange måder ligner operationer under KMC.
Den sværeste ting at automatisere er inspektion af overfladen af ​​produkter og at træffe beslutninger om tilstedeværelsen af ​​defekter. I øjeblikket, for at forbedre betingelserne for at udføre denne operation, bruges højeffektbelysningsapparater og UV-bestrålere. For at reducere effekten af ​​UV-stråling på controlleren anvendes lysledere og fjernsynssystemer. Dette løser dog ikke problemet med fuldstændig automatisering med eliminering af indflydelsen af ​​controllerens subjektive kvaliteter på kontrolresultaterne.
Oprettelsen af ​​automatiske systemer til vurdering af kontrolresultater kræver udvikling af passende algoritmer til computere. Arbejdet udføres i flere retninger: bestemmelse af konfigurationen af ​​indikationer (længde, bredde, areal) svarende til uacceptable defekter og korrelationssammenligning af billeder af det kontrollerede område af objekter før og efter behandling med fejldetektionsmaterialer. Ud over det nævnte område bruges computere på KMC til at indsamle og analysere statistiske data med udstedelse af anbefalinger til justering af den teknologiske proces, for optimal udvælgelse af fejldetektionsmaterialer og kontrolteknologi.
Et vigtigt forskningsområde er søgningen efter nye fejldetektionsmaterialer og teknologier til deres brug med det mål at øge følsomheden og ydeevnen af ​​test. Anvendelsen af ​​ferromagnetiske væsker som penetrant er blevet foreslået. I dem er ferromagnetiske partikler af meget lille størrelse (2...10 μm), stabiliseret af overfladeaktive stoffer, suspenderet i en flydende base (for eksempel petroleum), som et resultat af hvilken væsken opfører sig som et enkeltfaset system. En sådan væskes indtrængning i defekter intensiveres af et magnetfelt, og detektering af indikationer er mulig med magnetiske sensorer, hvilket letter automatisering af test.
En meget lovende retning for at forbedre kapillærkontrol er brugen af ​​elektronparamagnetisk resonans. Forholdsvis for nylig er der opnået stoffer såsom stabile nitroxylradikaler. De indeholder svagt bundne elektroner, der kan give resonans i et elektromagnetisk felt med en frekvens på titusvis af gigahertz til megahertz, og spektrallinjerne bestemmes med en høj grad af nøjagtighed. Nitroxylradikaler er stabile, lavtoksiske og kan opløses i de fleste flydende stoffer. Dette gør det muligt at indføre dem i flydende penetranter. Indikationen er baseret på registrering af absorptionsspektret i radiospektroskopets spændende elektromagnetiske felt. Følsomheden af ​​disse enheder er meget høj, de kan detektere ophobninger af 1012 paramagnetiske partikler eller mere. På denne måde løses spørgsmålet om objektive og meget følsomme indikationsmidler til detektering af penetrerende fejl.

Opgaver
9.1. Beregn og sammenlign den maksimale dybde af fyldning af et spalteformet kapillar med parallelle og ikke-parallelle vægge med penetrant. Kapillær dybde l 0=10 mm, mundbredde b=10 µm, petroleumsbaseret penetrant med σ=3×10-2N/m, cosθ=0,9. Atmosfærisk tryk accepteres r a-1.013×105 Pa. Ignorer diffusionsfyldning.
Løsning. Lad os beregne fyldningsdybden af ​​et kapillar med parallelle vægge ved hjælp af formlerne (9.3) og (9.5):

Løsningen er designet til at demonstrere, at kapillartrykket er omkring 5 % af atmosfærisk tryk, og fyldningsdybden er omkring 5 % af den totale kapillardybde.
Lad os udlede en formel til at udfylde et hul med ikke-parallelle overflader, som har form som en trekant i tværsnit. Fra Boyle-Mariottes lov finder vi trykket af luften komprimeret for enden af ​​kapillæren r V:

hvor b1 er afstanden mellem væggene i en dybde på 9,2. Beregn den nødvendige mængde fejldetektionsmaterialer fra sættet i overensstemmelse med position 5 i tabellen. 9.2 og tidspunkt for udførelse af KMC anti-korrosionsbelægning på reaktorens indvendige overflade. Reaktoren består af en cylindrisk del med en diameter på D=4 m, højde, H=12 m med en halvkugleformet bund (svejset med den cylindriske del og danner en krop) og et låg, samt fire grenrør med en diameter på d=400 mm, længde h=500 mm. Tiden for påføring af fejldetektionsmateriale på overfladen antages at være τ = 2 min/m2.

Løsning. Lad os beregne arealet af det kontrollerede objekt ved hjælp af elementer:
cylindrisk S1=πD2Н=π42×12=603,2 m2;
Del
bund og dæksel S2=S3=0,5πD2=0,5π42=25,1 m2;
rør (hver) S4=πd2h=π×0,42×0,5=0,25 m2;
samlet areal S=S1+S2+S3+4S4=603,2+25,1+25,1+4×0,25=654,4 m2.

I betragtning af at den kontrollerede overflade er ujævn og overvejende placeret lodret, accepterer vi penetrantforbruget q=0,5 l/m2.
Derfor den nødvendige mængde penetrant:
Qп = S q= 654,4×0,5 = 327,2 l.
Under hensyntagen til mulige tab, gentagne tests osv., antager vi, at den nødvendige mængde penetrant er 350 liter.
Den nødvendige mængde fremkalder i form af en suspension er 300 g pr. 1 liter penetrant, derfor Qpr = 0,3 × 350 = 105 kg. Rensemiddel er påkrævet 2...3 gange mere end penetrant. Vi tager den gennemsnitlige værdi - 2,5 gange. Således er Qoch = 2,5 × 350 = 875 l. Væske (f.eks. acetone) til forrensning kræver ca. 2 gange mere end Qoch.
Kontroltiden beregnes under hensyntagen til, at hvert element i reaktoren (legeme, dæksel, rør) styres separat. Eksponering, dvs. den tid, en genstand er i kontakt med hvert fejldetektionsmateriale, tages som gennemsnittet af standarderne i § 9.6. Den væsentligste eksponering er for penetrant - i gennemsnit t n=20 min. Eksponeringen eller tiden brugt af OC i kontakt med andre fejldetektionsmaterialer er mindre end med penetranten, og den kan øges uden at kompromittere effektiviteten af ​​kontrollen.
Baseret på dette accepterer vi følgende organisering af kontrolprocessen (det er ikke den eneste mulige). Vi opdeler kroppen og dækslet, hvor store områder kontrolleres, i sektioner, for hver af dem er tiden for påføring af fejldetektionsmateriale lig med t uch = t n = 20 min. Så vil tiden for påføring af fejldetektionsmateriale ikke være mindre end dets eksponering. Det samme gælder tidspunktet for udførelse af teknologiske operationer, der ikke er relateret til fejldetektionsmaterialer (tørring, inspektion osv.).
Arealet af et sådant plot er Sådan = tuch/τ = 20/2 = 10 m2. Inspektionstiden for et element med et stort overfladeareal er lig med antallet af sådanne områder, rundet op, ganget med t uch = 20 min.
Vi opdeler bygningens areal i (S1+S2)/Sådan = (603,2+25,1)/10 = 62,8 = 63 sektioner. Den tid, der kræves for at kontrollere dem, er 20×63 = 1260 min. = 21 timer.
Vi opdeler dækningsområdet i S3/Sådan = 25.l/10=2.51 = 3 sektioner. Kontroltid 3×20=60 min = 1 time.
Vi styrer rørene samtidigt, det vil sige efter at have gennemført en teknologisk operation på den ene, går vi videre til den anden, hvorefter vi også udfører den næste operation osv. Deres samlede areal 4S4=1 m2 er betydeligt mindre end arealet af et kontrolleret område. Inspektionstiden bestemmes hovedsageligt af summen af ​​de gennemsnitlige eksponeringstider for enkelte operationer, som for et lille produkt i § 9.6, plus den forholdsvis korte tid til påføring af fejldetektionsmaterialer og inspektion. I alt vil det tage cirka 1 time.
Den samlede kontroltid er 21+1+1=23 timer. Vi antager, at kontrol vil kræve tre 8-timers vagter.

IKKE-DESTRUKTIV TEST. Bog I. Generelle spørgsmål. Penetrant kontrol. Gurvich, Ermolov, Sazhin.

Du kan downloade dokumentet

Penetranttest af svejsede samlinger bruges til at identificere udvendige (overflade og gennemgående) og. Denne testmetode giver dig mulighed for at identificere defekter såsom varm og ufuldstændig madlavning, porer, hulrum og nogle andre.

Ved hjælp af penetrerende fejldetektion er det muligt at bestemme placeringen og størrelsen af ​​defekten samt dens orientering langs metaloverfladen. Denne metode gælder for begge. Det bruges også til svejsning af plast, glas, keramik og andre materialer.

Essensen af ​​kapillærtestmetoden er evnen af ​​specielle indikatorvæsker til at trænge ind i hulrum af sømfejl. Ved påfyldningsdefekter danner indikatorvæsker indikatorspor, som registreres ved visuel inspektion eller ved brug af en transducer. Proceduren for penetrantkontrol er bestemt af standarder som GOST 18442 og EN 1289.

Klassificering af metoder til påvisning af kapillærfejl

Penetrant testmetoder er opdelt i grundlæggende og kombinerede.

De vigtigste involverer kun kapillærkontrol med gennemtrængende stoffer.

Kombinerede er baseret på den kombinerede brug af to eller flere, hvoraf den ene er kapillærkontrol.

1. Grundlæggende kontrolmetoder

• De vigtigste kontrolmetoder er opdelt i:
• Afhængigt af penetreringstypen:

1. penetrerende test

• test ved hjælp af filtersuspensioner
• Afhængigt af metoden til at læse information:
• lysstyrke (akromatisk)
• farve (kromatisk)

selvlysende

selvlysende-farvet.

1. Kombinerede metoder til penetrantkontrol
2. Kombinerede metoder er opdelt afhængigt af arten og metoden til eksponering for den overflade, der testes. Og de sker:
3. Kapillær-magnetisk
4. Kapillær-strålingsabsorptionsmetode
5. Kapillær strålingsmetode.

Penetrant fejldetektionsteknologi

Inden der udføres penetranttest, skal overfladen, der skal testes, renses og tørres. Herefter påføres en indikatorvæske - panetrant - på overfladen.

Denne væske trænger ind i sømmenes overfladedefekter, og efter nogen tid udføres en mellemrensning, hvor overskydende indikatorvæske fjernes. Dernæst påføres en udvikler på overfladen, som begynder at trække indikatorvæsken fra svejsefejlene. Således vises defektmønstre på den kontrollerede overflade, synlige for det blotte øje, eller ved hjælp af specielle udviklere.

Stadier af penetrant kontrol

1. Kontrolprocessen ved hjælp af kapillærmetoden kan opdeles i følgende trin:
2. Klargøring og forrengøring
3. Mellemrengøring
4. Manifestationsproces
5. Påvisning af svejsefejl
6. Udarbejdelse af en protokol i overensstemmelse med resultaterne af inspektionen

Afsluttende overfladerengøring

Penetrerende testmaterialer

Listen over nødvendige materialer til udførelse af penetrerende fejldetektion er angivet i tabellen:	Indikator væske	Udvikler
Mellemrengøringsmiddel Fluorescerende væsker Farvede væsker		Fluorescerende farvede væsker
	Tør fremkalder	Oliebaseret emulgator
	Vandbaseret flydende fremkalder	Opløseligt flydende rensemiddel
	Vandig fremkalder i form af en suspension
	Vandfølsom emulgator	Vand eller opløsningsmiddel

Flydende fremkalder baseret på vand eller opløsningsmiddel til specielle applikationer

Forberedelse og indledende rengøring af overfladen, der skal testes

Hvis det er nødvendigt, fjernes forureninger som kalk, rust, oliepletter, maling osv. fra den kontrollerede overflade af svejsningen. Disse forureninger fjernes ved hjælp af mekanisk eller kemisk rengøring, eller en kombination af disse metoder.

Kemisk rengøring involverer brug af forskellige kemiske rengøringsmidler, der fjerner forurenende stoffer som maling, oliepletter osv. fra den overflade, der testes. Rester af kemiske reagenser kan reagere med indikatorvæsker og påvirke kontrollens nøjagtighed. Derfor skal kemikalier efter foreløbig rengøring vaskes af overfladen med vand eller andre midler.

Efter foreløbig rengøring af overfladen skal den tørres. Tørring er nødvendig for at sikre, at der ikke forbliver vand, opløsningsmidler eller andre stoffer på den ydre overflade af den søm, der testes.

Anvendelse af indikatorvæske

Påføringen af ​​indikatorvæsker på den kontrollerede overflade kan udføres på følgende måder:

1. Ved kapillær metode. I dette tilfælde sker udfyldning af svejsedefekter spontant. Væsken påføres ved befugtning, nedsænkning, stråle eller sprøjtning med trykluft eller inert gas.
2. Vakuum metode. Med denne metode skabes en forsælnet atmosfære i de defekte hulrum, og trykket i dem bliver mindre end atmosfærisk, dvs. der opnås en slags vakuum i hulrummene, som absorberer indikatorvæsken.
3. Kompressionsmetode. Denne metode er det modsatte af vakuummetoden. Fyldning af defekter sker under påvirkning af tryk på indikatorvæsken, der overstiger atmosfærisk tryk. Under højt tryk fylder væsken fejlene og fortrænger luft fra dem.
4. Ultralydsmetode. Fyldning af defekte hulrum sker i et ultralydsfelt og ved hjælp af ultralyds kapillæreffekt.
5. Deformationsmetode. Defekthulrum fyldes under påvirkning af elastiske vibrationer af en lydbølge på indikatorvæsken eller under statisk belastning, hvilket øger minimumsstørrelsen af ​​defekter.

For bedre indtrængning af indikatorvæsken ind i hulrummene af defekter bør overfladetemperaturen være i området 10-50°C.

Mellem overfladerensning

Stoffer til mellemliggende overfladerensning bør påføres på en sådan måde, at indikatorvæsken ikke fjernes fra overfladefejl.

Rengøring med vand

Overskydende indikatorvæske kan fjernes ved at sprøjte eller aftørre med en fugtig klud. Samtidig bør mekanisk påvirkning af den kontrollerede overflade undgås. Vandtemperaturen bør ikke overstige 50°C.

Opløsningsmiddel rengøring

Fjern først overskydende væske med en ren, fnugfri klud. Herefter rengøres overfladen med en klud fugtet med et opløsningsmiddel.

Rengøring med emulgatorer

Vandfølsomme emulgatorer eller oliebaserede emulgatorer bruges til at fjerne indikatorvæsker. Før påføring af emulgatoren, er det nødvendigt at vaske overskydende indikatorvæske af med vand og straks påføre emulgatoren.

Efter emulgering er det nødvendigt at skylle metaloverfladen med vand.

Kombineret rengøring med vand og opløsningsmiddel

Med denne rensemetode vaskes overskydende indikatorvæske først af fra den overvågede overflade med vand, og derefter renses overfladen med en fnugfri klud fugtet med et opløsningsmiddel.

Tørring efter mellemrengøring

• For at tørre overfladen efter mellemrengøring kan du bruge flere metoder:
• ved at tørre af med en ren, tør, fnugfri klud
• fordampning ved omgivelsestemperatur
• tørring ved høje temperaturer
• lufttørring

en kombination af ovenstående tørremetoder.

Tørringsprocessen skal udføres på en sådan måde, at indikatorvæsken ikke tørrer ud i defekternes hulrum. For at gøre dette udføres tørring ved en temperatur, der ikke overstiger 50 °C.

Processen med manifestation af overfladefejl i en svejsning

Fluorescerende farvede væsker

Fremkalderen påføres den kontrollerede overflade i et jævnt tyndt lag. Udviklingsprocessen bør begynde så hurtigt som muligt efter mellemrensning.

Brugen af ​​tør fremkalder er kun mulig med fluorescerende indikatorvæsker. Den tørre fremkalder påføres ved sprøjtning eller elektrostatisk sprøjtning. De kontrollerede områder skal dækkes ensartet og jævnt.

Lokale ophobninger af udviklere er uacceptable.

Flydende fremkalder baseret på vandig suspension

Fremkalderen påføres ensartet ved at nedsænke den kontrollerede forbindelse i den eller ved at sprøjte den ved hjælp af en anordning. Når du bruger nedsænkningsmetoden, bør varigheden af ​​nedsænkningen være så kort som muligt for at opnå de bedste resultater. Den forbindelse, der skal testes, skal derefter inddampes eller blæsetørres i en ovn.

Opløsningsmiddelbaseret flydende fremkalder

Ensartet påføring af en sådan udvikler opnås ved at nedsænke de kontrollerede overflader i den eller ved at sprøjte med specielle enheder.

Nedsænkningen skal være kortvarig i dette tilfælde opnås de bedste testresultater. Herefter tørres de kontrollerede overflader ved inddampning eller indblæsning i ovn.

Udviklingsprocessens varighed

Udviklingsprocessens varighed varer som regel 10-30 minutter. I nogle tilfælde er en stigning i manifestationens varighed tilladt. Nedtællingen af ​​udviklingstiden begynder: for tør fremkalder umiddelbart efter påføring, og for flydende fremkalder - umiddelbart efter tørring af overfladen.

Detektering af svejsefejl som følge af penetreringsfejldetektering

Hvis det er muligt, begynder inspektionen af ​​den kontrollerede overflade umiddelbart efter påføring af fremkalderen eller efter tørring af den. Men den endelige kontrol sker efter udviklingsprocessen er afsluttet. Forstørrelsesglas eller briller med forstørrelsesglas bruges som hjælpeudstyr til optisk inspektion.

Ved brug af fluorescerende indikatorvæsker

Brug af fotokromatiske briller er ikke tilladt. Det er nødvendigt for inspektørens øjne at tilpasse sig mørket i testkabinen i minimum 5 minutter.

Ultraviolet stråling bør ikke nå inspektørens øjne. Alle overvågede overflader må ikke fluorescere (reflektere lys). Også genstande, der reflekterer lys under påvirkning af ultraviolette stråler, bør ikke falde ind i controllerens synsfelt. Generel ultraviolet belysning kan bruges til at tillade inspektøren at bevæge sig rundt i testkammeret uden hindring.

Ved brug af farvede indikatorvæsker

Alle kontrollerede overflader inspiceres i dagslys eller kunstigt lys. Belysningen på overfladen, der testes, skal være mindst 500 lux.

Samtidig bør der ikke være blænding på overfladen på grund af lysreflektion.

Ved gentagen kontrol er det kun tilladt at anvende de samme indikatorvæsker, fra samme producent, som ved den første kontrol. Brug af andre væsker eller samme væsker fra forskellige producenter er ikke tilladt.

I dette tilfælde er det nødvendigt at rengøre overfladen grundigt, så der ikke forbliver spor af den tidligere inspektion på den.

I henhold til EN571-1 er hovedstadierne af penetranttestning præsenteret i diagrammet: