Удаление пенетранта с поверхности изделия
Индикаторный пенетрант после пропитки необходимо полностью удалять с поверхности изделия. При его неполном удалении на поверхности образуется фон, который снижает достоверность контроля, а в некоторых случаях не позволяет выявить дефекты. Однако следует иметь в виду, что чрезмерно интенсивная обработка при удалении пенетранта также отрицательно сказывается на качестве контроля, так как при этом частично удаляется пенетрант из полостей дефектов. В капиллярной дефектоскопии применяются следующие способы удаления индикаторного пенетранта с поверхности контролируемого изделия.
1. Протиранием — Удаление индикаторного пенетранта салфетками с применением в необходимых случаях очищающего состава или растворителя
2. Промыванием — Удаление индикаторного пенетранта водой, специальным очищающим составом или их смесями, погружением, струйно или распылением потоком
3. Обдуванием — Удаление индикаторного пенетранта струёй песка, дроби, косточковой крошки древесных опилок или другого абразивного очищающего материала или сжатым воздухом
4. Гашением — Устранение мешающего влияния пенетранта воздействием на него с поверхности гасителя люминесценции или цвета
5. Промыванием в ультразвуковом поле — Удаление индикаторного пенетранта путем погружения изделий в очищающий состав или жидкость и возбуждения в этой жидкости ультразвуковых колебании
Нанесение проявителя.
1. Распылением — Нанесение жидкого проявителя струёй воздуха, инертного газа или безвоздушным методом
2. Электрораспылением — Нанесение проявителя в электрическом поле обычно с распылением его струёй воздуха, механическим путем
3. Воздушной взвесью — Нанесение порошкообразного проявителя путем создания его воздушной взвеси в камере, где размещен объект контроля
4. Кистевое — Нанесение жидкого проявителя кистью, щеткой или заменяющими их средствами
5. Погружением — Нанесение жидкого проявителя кратковременным погружением в него объекта контроля
6. Обливанием — Нанесение жидкого проявителя обливанием
7. Электроосаждением — Нанесение проявителя погружением в него объекта контроля с одновременным воздействием электрического тока
8. Посыпанием — Нанесение порошкообразного проявителя припудриванием или обсыпанием объекта контроля
9. Наклеиванием — Нанесение ленты пленочного проявителя прижатием липкого слоя к объекту контроля
Проявление дефектов
Проявление следов дефектов представляет собой процесс образования рисунка в местах наличия дефектов. В дефектоскопии широко используются в основном три типа проявителей: сухой порошок, суспензия, например суспензия мела в воде или спирте, и проявитель типа краски ПР-1.
1. Временное — Нормированная по продолжительности выдержка объекта контроля на воздухе до момента появления индикаторного рисунка
2. Тепловое — Нормированное по продолжительности и температуре нагревание объекта контроля при нормальном атмосферном давлении
3. Вакуумное — Выдержка в нормированном вакууме над поверхностью объекта контроля
4. Вибрационное — Упруго-деформационное воздействие на объект посредством вибрации, циклического или повторно статического его нагружения
5. Ультразвуковое — Выдержка объекта с одновременным воздействием на него ультразвуковых колебании
6. Магнитное или элктромагнитное — Выдержка объекта в магнитном или электромагнитном полях при использовании пенетрантов, обладающих магнитными свойствами, например приготовленных на основе магнитной жидкости
В зависимости от требуемой чувствительности и свойств проявителя время проявления может варьироваться в диапазоне от 5 до 45 мин. Для сокращения времени проявления используют различные методы интенсификации этого процесса: подогрев изделий (тепловое проявление), вакуумирование объема над изделием (вакуумное проявление), воздействие вибрациями и ультразвуковыми колебаниями на изделие.
Из перечисленных методов тепловое проявление наиболее доступный метод интенсификации этого процесса. Существенное ускорение путем нагрева достигается при использовании проявляющих покрытий типа краски.
Наиболее эффективно применение инфракрасных излучателей, которое сокращает время сушки покрытий в 20—30 раз, снижает расход тепловой энергии и улучшает качество покрытия. Это объясняется принципом радиационного нагрева. Сушка тонкого слоя покрытия состоит в удалении летучего растворителя и полимеризации лакообразующего.
При сушке теплым воздухом засыхающая верхняя корочка затрудняет испарение из нижних слоев.
Инфракрасные лучи воздействуют на проявляющее покрытие иначе. Они проходят сквозь него так, что большая часть тепла поглощается подложкой (деталью). В результате сильнее нагретыми оказываются подложка и нижний слой, из которого интенсивно улетучиваются пары растворителя.
Нагрев может осуществляться и в переменном электромагнитном поле. При этом сушка проявителя начинается также с нижних его слоев. При нагреве производительность и качество контроля повышаются не только за счет ускорения сушки проявителя, а также и вследствие того, что оставшийся в тупиковых полостях дефектов газ при нагревании будет расширяться и вытеснять пенетрант на поверхность изделия.
Вакуумный, вибрационный и ультразвуковой методы проявления широкого практического применения до сих . пор не нашли. Обусловлено это, с одной стороны, техническими трудностями, стоящими на пути реализации этих методов, а с другой отсутствием всестороннего практического обоснования данных методов и доказательств достигаемых при этом преимуществ.
Источник
Удаление избытка пенетранта с поверхности изделия
Индикаторный пенетрант необходимо полностью удалить с поверхности изделия. При его неполном удалении на поверхности образуется так называемый фон, который снижает достоверность контроля и затрудняет, а в некоторых случаях не позволяет выявить дефекты. Однако, чрезмерно интенсивная обработка при удалении пенетранта может также отрицательно сказаться на качестве контроля, так как при этом частично удаляется (вымывается) пенетрант из дефектов.
При капиллярном контроле применяются следующие способы удаления индикаторного пенетранта с поверхности контролируемого изделия:
Протирание. Удаление индикаторного пенетранта салфетками из влажной безворсовой ткани типа мадеполам, щеткой, губкой, с применением в необходимых случаях очищающего состава или растворителя.
Промывание. Удаление индикаторного пенетранта водой, специальным очищающим составом или их смесями, погружением.
Обдувание. Удаление индикаторного пенетранта струей песка, дроби, косточковой крошки, древесных опилок или другого абразивного очищающего материала или сжатым воздухом.
Гашение. Устранение мешающего влияния пенетранта воздействием на него с поверхности гасителя люминесценции или цвета.
Промывание в ультразвуковом поле. Удаление индикаторного пенетранта путем погружения изделий в очищающий состав или жидкость и возбуждения в этой жидкости ультразвуковых колебаний.
В качестве очищающих составов при удалении пенетранта с поверхности используются растворители (растворяющая очистка) или составы, образующие устойчивые эмульсии с пенетрантом (эмульгирующая очистка). Растворяющие способы очистки применяются преимущественно в цветном варианте капиллярной дефектоскопии. В качестве растворителей используется бензин, разбавители, а также некоторые специальные очистители. Перед порошковым проявлением скипидарный индикаторный раствор смывают водным раствором воды.
Международный стандарт ИСО 3879-77 рекомендует индикаторные вещества, удаляемые растворителем, снимать в два этапа: большую часть пенетранта снимать сухим протиранием, затем оставшуюся часть — путем распыления или промывания соответствующим раствором.
Эмульгирующие способы очистки основаны на эмульгирующем действии поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые могут входить как в состав индикаторной жидкости, так и в состав очищающего раствора. ПАВ снижают поверхностное натяжение воды и позволяют легко образовывать водную эмульсию из нерастворимого в воде индикаторного вещества. Но наличие ПАВ в индикаторном пенетранте или в воде способствует частичному вымыванию пенетранта из полостей широких дефектов.
Хорошо сохраняется пенетрант в полостях дефектов при использовании промывочно-очистного метода удаления пенетранта, в котором сочетаются эмульгирование пенетранта и механическая очистка. В этом способе уменьшение вымывания пенетранта достигается за счет снижения эмульгирующих свойств смывателя, например, путем уменьшения концентрации эмульгатора, а высокое качество очистки обеспечивается посредством дополнительного механического воздействия, например, струей воды из струббер-аппарата или струей воды с абразивным материалом.
Наиболее эффективным из эмульгирующих способов очистки является способ с последующим нанесением эмульгатора. При этом индикаторная жидкость не содержит эмульгатора. После пропитки деталь погружается либо в чистый эмульгатор, либо в его водный раствор. Образующееся двухслойное покрытие из индикатора и эмульгатора хорошо смывается струей воды или воздухо-водяной эмульсии. Основное преимущество способа очистки с последующим нанесением эмульгатора состоит в обеспечении наивысшей чувствительности к мелким дефектам, так как при этом предотвращается вымывание пенетранта из дефекта. Недостаток — в появлении дополнительной операции и в трудности удаления эмульгатора из углублений, резьбы, тупиковых отверстий и т.д.
Когда необходимо убрать или ослабить фоновое свечение пенетранта на поверхности изделия, применяют дополнительную операцию — гашение. Гашением устраняют люминесценцию или цветовую окраску пенетрантов, воздействуя на них веществами-гасителями или специальными видами облучения. Гаситель химически воздействует на тонкий поверхностный слой пенетранта, в том числе на пенетрант, оставшийся в неглубоких неровностях. На пенетрант, находящийся в полостях дефектов более глубоких, чем неровности, гаситель не действует. После извлечения из дефектов проявителем пенетрант сохраняет контрастные свойства.
Хорошие результаты дает очистка поверхности изделий от избытка пенетранта в ультразвуковом поле. При этом режим озвучивания должен быть подобран таким образом, чтобы пенетрант удалялся с поверхности изделия, но не вымывался из полостей дефекта. Применение ультразвука позволяет использовать в качестве очищающих жидкостей воду или водные растворы вместо растворителей (например, ОЖ-1 на спирту).
Удаление пенетранта воздухо-водяной смесью при повышенном давлении с последующей обдувкой сжатым воздухом — один из наиболее перспективных способов. Изделия после пропитки их пенетрантом обрабатываются вначале воздухо-водяной смесью, а затем сжатым воздухом до тех пор, пока поверхность не станет сухой. При такой очистке пенетрант практически не удаляется из полостей дефектов. Проявитель следует наносить сразу же после очистки от пенетранта. Это позволяет избежать ненужных потерь пенетранта из полости дефекта за счет чрезмерной сушки. В результате сокращается время проявления (до 5 мин) и повышаются достоверность и производительность контроля, Смываемые водой послеэмульсионные пропитывающие вещества удаляются путем промывания или распыления водой.
Известен ряд способов, при которых нет необходимости удалять пенетрант с поверхности изделия. Не требуют удаления пенетранты, которые приобретают окраску или способность люминесцировать в результате химического или электрохимического взаимодействия с металлом в полости дефекта. Так, на поверхность контролируемого изделия наносится цветообразующий электролит, содержащий галоидные ионы, индикатор цвета и анодный ингибитор. Индикатор цвета реагирует с металлическими ионами внутри трещин и выявляет их окрашиванием.
Без удаления пенетранта реализуются способы контроля покрытий, основанные на образовании люминесцирующих хелатов. Хелаты — комбинация металлического иона с органической молекулой.
Не удаляется пенетрант (или, по крайней мере, часть его) при способе, когда в качестве пенетранта используются два компонента, которые люминесцируют при взаимодействии. Вначале на поверхность наносится более вязкий компонент, затем он удаляется и наносится жидкий компонент. В местах дефектов возникает хемилю-минесценция, которая удерживается в течение нескольких часов. Этот способ обладает тем преимуществом, что не требует ультрафиолетового освещения. Наибольшее применение он, безусловно, найдет в таких условиях, где по каким-либо причинам нельзя использовать ультрафиолетовыми осветителями.
При контроле в условиях низких температур от — 40°С до + 8°С индикаторный пенетрант удаляют с контролируемой поверхности безворсовой тканью типа мадаполам, смоченной в этиловом спирте. Индикаторный пенетрант удаляют до полного отсутствия свечения или окрашенности поверхности. Полноту удаления индикаторного пенетранта следует определять визуально. Избыток очистителя необходимо удалить с контролируемой поверхности влажной безворсовой тканью. Во всех случаях при удалении индикаторного пенетранта очистителем интенсивность удаления пенетранта и время контакта очистителя с поверхностью должны быть минимальными, чтобы исключить вымывание пенетранта из несплошностей. После удаления индикаторного пенетранта с поверхности, изделия в течение нескольких минут просушиваются, например, струей сжатого воздуха до полного удаления очищающего состава с контролируемой поверхности, и когда убеждаются в готовности объекта, приступают к проявлению.
Дата добавления: 2015-04-05 ; просмотров: 8 ; Нарушение авторских прав
Источник
Способ удаления избытка пенетранта с ок определяется
Капиллярный контроль: история и современное состояние
Сайфутдинов Сагит Минахметович
Директор ООО «АТГ», Санкт-Петербург,
III уровень по капиллярному виду НК.
Капиллярный метод является одним из самых старых и одним из самых чувствительных методов НК поверхностей (ширина раскрытия несплошности 1 мкм и менее) и поэтому широко используется в промышленности в тех случаях, когда невозможно использовать магнитопорошковый метод (также весьма чувствительный, более дешевый, в настоящее время автоматизируемый).
Метод контроля проникающими веществами, который часто именуют как капиллярный метод НК, основан на явлениях капиллярного проникновения (пенетрации) индикаторных жидкостей (пенетрантов) в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала ОК и регистрации образующихся индикаторных следов визуальным способом или с помощью преобразователя. Проникающая способность является комплексным свойством жидкостей, на которое влияет множество факторов, зависящих от характера поверхности и вида контролируемого материала, типа пенетранта, температуры и наличия или отсутствия загрязнений.
Физические свойства проникающих веществ
— вязкость;
— поверхностное натяжение;
— смачиваемость;
— удельный вес;
— летучесть;
— точка воспламенения (температура вспышки);
— растворимость;
— чувствительность к загрязнениям;
— токсичность;
— запах;
— инертность.
Основным показателем проникающей способности пенетранта является поверхностное натяжение. Чем ниже поверхностное натяжение, тем выше проникающая способность. Другим термином, используемым в литературе по пенетрантам, является «эффективность удерживания дефекта». Этот термин отражает способность пенетранта образовывать индикаторный рисунок так, чтобы его размеры были достаточны для визуального обнаружения.
Основной состав пенетрантов:
— высококипящие растворители;
— поверхностно-активные вещества (ПАВ);
— связующие;
— ингибиторы коррозии;
— красители (люминофоры).
Впервые материалы для капиллярного контроля были приведены в 1956 г. в военной спецификации MIL-1-25135, которая впоследствии (1996 г. и переиздание в 2002 г.) трансформировалась в AMS-2644 (American Material Specification). Затем с середины шестидесятых годов начали использоваться высокочувствительные водосмываемые пенетранты. Кроме того, потребовалось учитывать гидрофильные эмульгаторы, пенетранты с чувствительностью более высокого уровня, а также распознавание различий в чувствительности сухих, водных и безводных мокрых проявителей. Экологические требования и необходимость совместимости также привели к появлению новых материалов, новых технологий и нового оборудования.
Основной метод капиллярного контроля не изменялся в течение многих лет. Внедрение современных новых материалов и технологий в основном было направлено на расширение диапазона чувствительности и повышение качества контроля. Имеется достаточное количество материалов, которые позволяют провести выбор и разработку методов, удовлетворяющих, по существу, любым требованиям чувствительности, совместимости или экологии.
Необходимость в технических требованиях на материалы для капиллярного контроля стала очевидной при проведении военной приемки. Технические условия MIL-1-25135 были подготовлены в 1955 г., Первый Лист качества продукции (ныне именуемый QPL SAE AMS-2644) был издан в 1957 г. и с тех пор регулярно пополняется новыми материалами.
Наряду с упомянутым документом, в мировой практике капиллярного контроля также руководствуются такими американскими стандартами, как:
— ASTM E 1417 — Стандартный процесс пенетрантного контроля;
— ASTM E 165-95 — Стандартный метод пенетрантного контроля;
— ASTM E1209-99 — Стандартный метод пенетрантного контроля флуоресцентными водосмываемыми пенетран-тами.
И Европейскими стандартами:
— EN ISO 3452-2 — Неразрушающий Контроль. Капиллярный контроль. Часть 2. Испытание проникающих жидкостей;
— EN 571-1:1997 — Неразрушающий Контроль. Капиллярный контроль. Общие принципы.
Также ряд известных производителей авиационных двигателей (Pratt&Whitney, Rolls-Royce, General Electric, Aerospatiale) используют собственные стандарты, которые, впрочем, полностью основаны на перечисленных — главных.
В России, как на всем постсоветском пространстве, в практике капиллярного контроля используется в качестве основного ГОСТ 18442-80.
Сущность требований к капиллярному контролю в перечисленных нормативных документах принципиальных различий не имеет, кроме чувствительности (табл. 2).
В зависимости от способа смывания и характера визуализации пенетранты разделяют на группы. В соответствии с AMS-2644 пенетранты в QPL разделены на группы следующим образом:
Группа I: Органосмываемый цветной пенетрант.
Группа II: Цветной пенетрант последующего эмульгирования.
Группа III: Водосмываемый цветной пенетрант.
Группа IV: Водосмываемый флуоресцентный пенетрант (низкая чувствительность).
Группа V: Флуоресцентный пенетрант последующего эмульгирования (средняя чувствительность).
Группа VI: Флуоресцентный пенетрант последующего эмульгирования (высокая чувствительность).
Группа VII: Органосмываемый флуоресцентный пенетрант KIT (представляющий собой пенетрант группы VI, совмещенный с растворителем и безводным мокрым проявителем).
Чувствительность групп I — III примерно соответствует чувствительности группы IV. Эти сравнения уровня чувствительности являются корректными только в тех случаях, когда используются одинаковые типы проявителя. Различные типы проявителей оказывают разное влияние на чувствительность пенетрантов.
Весь предшествующий опыт позволил учесть в упомянутых стандартах наиболее современные способы применения капиллярного контроля, удовлетворяющие по качеству MIL-1-25135. Большинство же материалов, перечисленных в QPL, превышают минимальные требования MIL-1-25135. Таким образом, выделены шесть различных методов капиллярного контроля, которые выглядят следующим образом:
Тип I. Флуоресцентные методы: метод А: водосмываемый (Группа IV); метод В: последующего эмульгирования (Группы V и VI);
метод С: органорастворимый (Группа VII); Тип II. Цветные методы: метод А: водосмываемый (Группа III); метод В: последующего эмульгирования (Группа II);
метод С: органорастворимый (Группа I). Размер индикаторного рисунка зависит от объема поглощенного несплош-ностью пенетранта. Более длинная не-сплошность (более длительное время проникновения) удерживает большее количество пенетранта, который остается в трещине и, поступая в проявитель, образует индикаторный рисунок. Кроме влияния, оказываемого объемом пенетранта, длина несплошности обычно является основным параметром размера индикаторного рисунка, обеспечивая его различение невооруженным глазом. Очень тонкие повреждения или трещина, вызванная коррозией, могут привести к появлению индикаторного рисунка, который слишком узок для визуального определения, поскольку его длина недостаточна для обнаружения. Проведенное в 1970 г. исследование показало, что люминесцентный индикаторный рисунок длиной 0,25 мм может быть обнаружен примерно в 45 % случаев при достоверности 95 %; а длиной 1,1 мм — в 90 % случаев с достоверностью 95 %.
Значение свойств пенетрантов для капиллярного контроля велико. Однако не следует забывать о правильном выборе проявителя. Именно качество проявителя определяет его способность обеспечить ровное покрытие поверхности для обеспечения хорошего фона индикаторным рисункам. Высокие сорбционные свойства проявителя являются залогом надежного «вытягивания» пенетранта из несплошности в процессе проявления. Проявители, в сущности — сорбенты из соединений кремния, белого цвета, химически нейтральные. Различают проявители сухие и мокрые, последние, в свою очередь, делятся на водные и не водные (в органических растворителях), в виде суспензии, либо раствора. Так, для обнаружения дефектов с шириной раскрытия менее микрона (например, для контроля вращающихся частей газотурбинных двигателей), в соответствии со стандартом AMS, требуются флуоресцентный пенетрант и сухой порошковый проявитель. Такой проявитель в силу высокой дисперсности позволяет при электростатическом или вихревом нанесении обеспечить тонкий равномерный слой для уверенного вытягивания малого количества пенетранта из мелких дефектов и образования индикаторного рисунка. Мокрые проявители могут не обеспечить равномерность тонкого слоя, и малая толика пенетранта из мелкого дефекта может остаться в толще проявителя, не обеспечив индикацию.
Важную роль в практике капиллярного контроля играет качественная и правильная очистка поверхности ОК до нанесения пенетранта. Механическая, химическая очистка поверхности и даже в ряде случаев травление являются неотъемлемой частью технологического процесса капиллярного контроля.
Источник
Читайте также:
|