Контроль испытаний методом капиллярной дефектоскопии

 

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования  «Сибирский государственный индустриальный университет»

 

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «методы и средства измерений, контроля и испытаний»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: ст. гр. МСК-10,

Ананьева Ю. Г.

Проверил: д.т.н., Рожихина И. Д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новокузнецк

2013 

Содержание

Введение………………………………………………………………..………..….….…3

1 Общая часть………..…………….………………………………………………….….4

1.1 Основные  сведения…………………..…………………………………………..4

2. Дефектоскопические материалы……………………………………………..…7

1.3 Проведение капиллярного контроля. Основные операции……………...….10

4. Чувствительность и оценка результатов контроля…………………….….....16

2 Специальная часть……………………….……………………………………..…....18

2.1 Практическое  применение метода капиллярной дефектоскопии……………18

2.1.1 Контроль  сварных швов с помощью пенетрантов……………………...18

2.1.2 Контроль швов на непроницаемость с помощью керосина………...….21

Заключение…………………………………………………………………..……….....24

Список использованной литературы…………………………………………………25 

Введение

Капиллярная дефектоскопия - метод дефектоскопии, основанный на проникновении определенных жидких веществ в поверхностные дефекты  изделия под действием капиллярного давления, в результате чего повышается свето- и цветоконтрастность дефектного участка относительно неповрежденного.

Капиллярные методы неразрушающего контроля применяются  для выявления сквозных и поверхностных  дефектов с открытой полостью. Они  позволяют определить протяженность, направление и характер распространения дефекта в объектах. Объекты могут быть любых размеров и форм, изготовлены из металлов, пластмасс и других твердых конструкционных материалов, которые не растворяются и не набухают под воздействием применяемых химических реактивов.

Капиллярные методы нашли широкое применение в неразрушающем контроле, при контроле ответственных деталей в авиастроении, судостроении, энергетическом машиностроении и других отраслях народного хозяйства. Для некоторых материалов и изделий этот метод является единственным способом определения пригодности деталей и установок к работе.

В работе изложены технологические приемы капиллярного контроля, необходимые для этого технические средства и дефектоскопические материалы, а также практическое применение метода капиллярной дефектоскопии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Общая часть

1.1 Основные сведения

Капиллярные методы контроля основаны 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.

Капиллярный контроль предназначен для обнаружения невидимых  или слабовидимых невооруженным  глазом поверхностных и сквозных дефектов в объектах контроля, определения их расположения, протяженности (для дефектов типа трещин) и ориентации по поверхности. Этот вид контроля позволяет диагностировать объекты любых размеров и форм, изготовленные из черных и цветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла, керамики, а также других твердых неферромагнитных материалов.

Капиллярный контроль применяют также для объектов, изготовленных из ферромагнитных материалов, если их магнитные свойства, форма, вид и месторасположение дефектов не позволяют достичь требуемой  чувствительности магнитопорошковым методом или магнитопорошковый метод контроля не допускается применять по условиям эксплуатации объекта.

Капилляр, выходящий  на поверхность объекта контроля только с одной стороны, называют поверхностной несплошностью, а  соединяющий противоположные стенки объекта контроля — сквозной. Если поверхностная и сквозная несплошности являются дефектами, то допускается применять вместо них термины "поверхностный дефект" и "сквозной дефект".

Изображение, образованное пенетрантом, в месте расположения несплошности и подобное форме сечения у выхода на поверхность объекта контроля называют индикаторным рисунком (след). Применительно к несплошности типа единичной трещины вместо термина "индикаторный рисунок" допускается применение термина "индикаторный след".

Глубина несплошности — размер несплошности в направлении  внутрь объекта контроля от его поверхности. Длина несплошности — продольный размер несплошности на поверхности  объекта. Раскрытие несплошности —  поперечный размер несплошности у ее выхода на поверхность объекта контроля.

Необходимым условием выявления дефектов нарушения сплошности материала типа полостных капиллярным  контролем, имеющим выход на поверхность  объекта и глубину распространения, значительно превышающую ширину их раскрытия, является относительная их незагрязненность посторонними веществами.

Следует различать  максимальную, минимальную и среднюю  глубину, длину и раскрытие несплошности. Если не требуется заранее оговаривать, какое из указанных значений размеров имеется в виду, то для исключения недоразумений следует принять термин "преимущественный размер". Для несплошностей типа округлых пор раскрытие равно диаметру несплошности на поверхности объекта.

Все методы капиллярного неразрушающего контроля по характеру  взаимодействия проникающих пенетрантов с объектом контроля рассматриваются как молекулярные.

Капиллярные методы подразделяют на основные, использующие капиллярные явления, и комбинированные.

Основные капиллярные  методы контроля подразделяют в зависимости  от типа проникающего вещества на следующие:

• метод проникающих растворов — жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, основанный на использовании в качестве проникающего вещества жидкого индикаторного раствора;
• метод фильтрующихся суспензий — жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, основанный на использовании в качестве жидкого проникающего вещества индикаторной суспензии, которая образует индикаторной рисунок из отфильтрованных частиц дисперсной фазы.

Капиллярные методы в зависимости от способа выявления  индикаторного рисунка подразделяют на следующие:

• люминесцентный, основанный на регистрации контраста люминесцирующего в длинноволновом ультрафиолетовом излучении видимого индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля;
• цветной, основанный на регистрации контраста цветного в видимом излучении индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля;
• люминесцентно-цветной, основанный на регистрации контраста цветного или люминесцирующего индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля в видимом или длинноволновом ультрафиолетовом излучении;
• яркостный, основанный на регистрации контраста в видимом излучении ахроматического рисунка на фоне поверхности объекта контроля.

Комбинированные методы капиллярного контроля сочетают два или более различных по физической сущности методов контроля, один из которых обязательно жидкостный.

Комбинированные капиллярные методы контроля подразделяют, в зависимости от характера физических полей (излучений) и особенностей их взаимодействия с контролируемым объектом.

Капиллярно-электростатический метод основан на обнаружении  индикаторного рисунка, образованного  скоплением электрически заряженных частиц у поверхностной или сквозной несплошности неэлектропроводящего объекта, заполненного ионогенным пенетрантом.

Капиллярно-электроиндуктивный метод основан на электроиндуктивном обнаружении электропроводящего индикаторного пенетранта в поверхностных и сквозных несплошностях неэлектропроводящего объекта.

Капиллярно-магнитопорошковый  метод основан на обнаружении  комплексного индикаторного рисунка, образованного пенетрантом и ферромагнитным порошком, при контроле намагниченного объекта.

Жидкостный  капиллярно-радиационный метод изучения основан на регистрации ионизирующего  излучения соответствующего пенетранта в поверхностных и сквозных несплошностях, а капиллярно-радиационный метод поглощения — на регистрации поглощения ионизирующего излучения соответствующим пенетрантом в поверхностных и сквозных несплошностях объекта контроля.

1.2 Дефектоскопические материалы

Капиллярный дефектоскопический материал применяют при капиллярном контроле и используют для пропитки, нейтрализации или удаления избытка проникающего вещества с поверхности и проявления его остатка с целью получения первичной информации о наличии несплошности в объекте контроля.

Дефектоскопические  материалы выбирают в зависимости  от требований, предъявляемых к объекту  контроля, его состояния и условий  контроля. Их укомплектовывают в целевые  наборы, в которые входят полностью  или частично взаимообусловленные  дефектоскопические материалы, приведенные ниже.

Набор дефектоскопических материалов — взаимозависимое целевое  сочетание дефектоскопических материалов: индикаторного пенетранта, проявителя, очистителя и гасителя.

Индикаторный  пенетрант (пенетрант) И — капиллярный  дефектоскопический материал, обладающий способностью проникать в несплошности объекта контроля и индицировать их.

Очиститель  от пенетранта (очиститель) М — капиллярный  дефектоскопический материал, предназначенный  для удаления индикаторного пенетранта с поверхности объекта контроля самостоятельно или в сочетании с органическим растворителем или водой.

Гаситель пенетранта (гаситель) Г — капиллярный дефектоскопический материал, предназначенный для гашения  люминесценции или цвета остатков соответствующих индикаторных пенетрантов на поверхности объекта контроля.

Проявитель  пенетранта (проявитель) П — капиллярный  дефектоскопический материал, предназначенный  для извлечения индикаторного пенетранта из капиллярной полости несполошности  с целью образования четкого  индикаторного рисунка и создания контрастирующего с ним фона.

Специализированные  составы, предназначенные для выявления  поверхностных дефектов методами капиллярной  дефектоскопии, имеют следующие  условные групповые обозначения:

И1 — цветные  пенетранты, имеющие характерный цветовой тон при наблюдении в видимом излучении;

И2 — люминесцентные пенетранты, излучающие свет под воздействием длинноволнового ультрафиолетового  излучения;

И3 — люминесцентно-цветные  пенетранты, имеющие характерный  цветовой тон при наблюдении в видимом излучении и люминесцирующие под воздействием длинноволнового ультрафиолетового излучения;

И4 — химические активные пенетранты, предназначенные  для химического взаимодействия с соответствующими проявителями для  образования специфического индикаторного следа, меняющего цвет, способность люминесцировать или образовывать продукты реакции, дающие информацию о наличии несплошностей;

И5 — ахроматические пенетранты, которые под воздействием видимого излучения дают черное или  серое показание;

И6 — прочие пенетранты;

M1 — органические  очистители;

М2 — водяные  очистители;

М3 — прочие очистители;

Г — гасители пенетранта;

П1 — порошковые проявители, сорбционные, представляющие собой сухой, преимущественно белый  мелкодисперсный сорбент, поглощающий  пенетрант;

П2 — суспензионные проявители, сорбционные, представляющие собой белый сорбент, диспергированный в летучих растворителях, воде или быстросохнущих смесях, поглощающие пенетрант;

П3 — красочные  проявители (лаки), диффузионные, состоящие  из пигментированного или бесцветного быстросохнущего жидкого раствора, связывающие, поглощающие пенетрант;

П4 — пленочные  проявители, диффузионные, представляющие собой бесцветную или белую накладную  пленку с проявляющим липким слоем, поглощающим пенетрант;

П5 — прочие проявители.

Очистители  и гасители в зависимости от характера  взаимодействия с индикаторным пенетрантом  подразделяют на растворяющие, самоэмульгирующие  и эмульгирующие при внешнем  воздействии.

Индикаторные  пенетранты подразделяют в зависимости  от физического состояния и светоколористических признаков.

В зависимости  от физических свойств бывают различные  пенетранты.

Магнитный пенетрант  является суспензией, частицы твердой  фазы которой имеют ферромагнитные свойства, а жидкий носитель представляет собой молекулярную или коллоидную дисперсию люминофора, красителя или другого индикатора.