Ikke-destruktiv testing oppnår viktig, når utviklingen av belegget allerede er fullført og det er mulig å gå videre til dets industrielle anvendelse. Før et belagt produkt tas i bruk, kontrolleres det for styrke og fravær av sprekker, diskontinuiteter, porer eller andre defekter som kan forårsake ødeleggelse. Jo mer kompleks objektet som belegges, jo større er sannsynligheten for defekter. Tabell 1 presenterer og beskriver nedenfor eksisterende ikke-destruktive metoder for å bestemme kvaliteten på belegg.

Tabell 1. Ikke-destruktive metoder kvalitetskontroll av belegg før bruk.

#	Kontrollmetode	Testens formål og egnethet
1	Visuell observasjon	Påvisning av overflatebeleggsfeil ved visuell inspeksjon
2	Penetrantinspeksjon (farge og fluorescerende)	Påvisning av overflatesprekker, porer og lignende beleggsfeil
3	Radiografisk kontroll	Påvisning av innvendige beleggsfeil
4	Elektromagnetisk kontroll	Påvisning av porer og sprekker, metoden er ikke egnet for å identifisere feil i hjørner og kanter
5	Ultralydtesting	Påvisning av overflate- og innvendige defekter, metoden er ikke egnet for tynne lag og for å oppdage feil i hjørner og kanter

VISUELL INSPEKSJON

Den enkleste kvalitetsvurderingen er en ekstern kontroll av et belagt produkt. Slik styring er relativt enkel, den blir spesielt effektiv i god belysning, ved bruk av forstørrelsesglass. Generelt bør ekstern inspeksjon utføres av kvalifisert personell og i kombinasjon med andre metoder.

SPRØYTING MED MALING

Sprekker og fordypninger på overflaten av belegget avsløres ved absorpsjon av maling. Overflaten som skal testes sprayes med maling. Den tørkes deretter grundig av og en indikator sprayes på den. Etter et minutt kommer maling ut av sprekker og andre små defekter og farger indikatoren, og avslører dermed omrisset av sprekken.

FLUORESCENT KONTROLL

Denne metoden ligner malingsabsorpsjonsmetoden. Testprøven nedsenkes i en løsning som inneholder fluorescerende fargestoff, som kommer inn i alle sprekkene. Etter rengjøring av overflaten blir prøven belagt med en ny løsning. Hvis belegget har noen defekter, vil den fluorescerende malingen i dette området være synlig under ultrafiolett bestråling.

Begge absorpsjonsbaserte teknikkene brukes kun for å oppdage overflatedefekter. Interne feil oppdages ikke. Defekter som ligger på selve overflaten er vanskelige å oppdage, siden tørking av overflaten før påføring av indikatoren fjerner malingen fra dem.

RADIOGRAFISK KONTROLL

Inspeksjon av penetrerende stråling brukes til å identifisere porer, sprekker og hulrom i belegget. Røntgen- og gammastråler passerer gjennom materialet som testes og inn på den fotografiske filmen. Intensiteten til røntgenstråler og gammastråling endres når de passerer gjennom materialet. Eventuelle porer, sprekker eller endringer i tykkelse vil bli registrert på den fotografiske filmen, og ved passende dekoding av filmen kan plasseringen av eventuelle indre defekter bestemmes.

Radiografisk testing er relativt kostbart og sakte. Operatøren må beskyttes mot stråling. Vanskelig å analysere produkter kompleks form. Defekter bestemmes når størrelsen deres er mer enn 2 % av den totale beleggtykkelsen. Følgelig er røntgenteknikk ikke egnet for å oppdage små defekter i store strukturer kompleks form, det gir gode resultater på mindre komplekse produkter.

KANTSTRØMKONTROLL

Overflate- og indre defekter kan bestemmes ved hjelp av virvelstrømmer indusert i produktet ved å introdusere det i det elektromagnetiske feltet til induktoren. Når en del beveger seg i en induktor, eller en induktor i forhold til en del, samhandler de induserte virvelstrømmene med induktoren og endrer impedansen. Den induserte strømmen i en prøve avhenger av tilstedeværelsen av ledningsfeil i prøven, samt dens hardhet og størrelse.

Ved å bruke passende induktanser og frekvenser, eller en kombinasjon av begge, kan defekter identifiseres. Virvelstrømovervåking er ikke praktisk hvis produktkonfigurasjonen er kompleks. Denne typen inspeksjon er ikke egnet for å oppdage feil på kanter og hjørner; i noen tilfeller kan de samme signalene som defekten komme fra en ujevn overflate.

ULTRALYD KONTROLL

Ved ultralydtesting føres ultralyd gjennom et materiale og endringer i lydfeltet forårsaket av feil i materialet måles. Energien som reflekteres fra defekter i prøven registreres av en transduser, som konverterer den til et elektrisk signal og mates til et oscilloskop.

Avhengig av størrelsen og formen på prøven, brukes langsgående, tverrgående eller overflatebølger for ultralydtesting. Langsgående bølger forplanter seg i en rett linje gjennom materialet som testes til de møter en grense eller diskontinuitet. Den første grensen som den innkommende bølgen møter er grensen mellom transduseren og produktet. En del av energien reflekteres fra grensen, og en primær puls vises på oscilloskopskjermen. Resten av energien går gjennom materialet til det støter på en defekt eller den motsatte overflaten, posisjonen til defekten bestemmes ved å måle avstanden mellom signalet fra defekten og fra front- og bakoverflaten.

Diskontinuiteter kan plasseres slik at de kan identifiseres ved å rette stråling vinkelrett på overflaten. I dette tilfellet introduseres lydstrålen i en vinkel til overflaten av materialet for å skape tverrgående bølger. Hvis inngangsvinkelen økes tilstrekkelig, dannes overflatebølger. Disse bølgene følger prøvens kontur og kan oppdage defekter nær overflaten.

Det er to hovedtyper av ultralydtestenheter. Resonanstesting bruker stråling med variabel frekvens. Når egenfrekvensen som tilsvarer tykkelsen på materialet er nådd, øker amplituden til oscillasjonene kraftig, noe som reflekteres på oscilloskopskjermen. Resonansmetoden brukes hovedsakelig for å måle tykkelse.

Med pulsekkometoden innføres pulser med konstant frekvens som varer en brøkdel av et sekund i materialet. Bølgen går gjennom materialet og energien reflekteres fra defekten eller bakoverflate, faller på omformeren. Svingeren sender så ut en ny puls og mottar den reflekterte.

For å identifisere defekter i belegget og for å bestemme heftstyrken mellom belegget og underlaget, brukes også transmisjonsmetoden. I noen beleggsystemer identifiserer ikke reflektert energimåling feilen tilstrekkelig. Dette skyldes det faktum at grensen mellom belegget og underlaget er preget av en så høy refleksjonskoeffisient at tilstedeværelsen av defekter endrer den totale refleksjonskoeffisienten lite.

Bruken av ultralydtesting er begrenset. Dette kan sees fra følgende eksempler. Hvis materialet har en ru overflate, blir lydbølgene spredt så mye at testen blir meningsløs. For å teste objekter med kompleks form trengs transdusere som følger objektets kontur; Uregelmessigheter i overflaten fører til at det dukker opp blipper på oscilloskopskjermen, noe som gjør det vanskelig å identifisere defekter. Korngrenser i metall virker på samme måte som defekter og sprer lydbølger. Defekter plassert i en vinkel til strålen er vanskelig å oppdage, siden refleksjon skjer hovedsakelig ikke i retning av omformeren, men i en vinkel til den. Det er ofte vanskelig å skille diskontinuiteter som ligger nær hverandre. I tillegg oppdages bare de defektene hvis dimensjoner er sammenlignbare med lydbølgelengden.

Konklusjon

Screening-tester utføres i den innledende fasen av beleggutviklingen. Siden antallet ulike prøver er svært stort under søket etter det optimale regimet, brukes en kombinasjon av testmetoder for å luke ut utilfredsstillende prøver. Dette utvalgsprogrammet består vanligvis av flere typer oksidasjonstester, metallografisk undersøkelse, flammetesting og strekktesting. Belegg som har bestått utvalgstester blir testet under forhold som ligner på operasjonelle.

Når et bestemt beleggsystem har blitt bestemt til å bestå felttesting, kan det påføres for å beskytte det faktiske produktet. Det er nødvendig å utvikle en teknikk for ikke-destruktiv testing av sluttproduktet før det tas i bruk. Ikke-destruktive teknikker kan brukes for å identifisere overflate- og indre hull, sprekker og diskontinuiteter, samt dårlig vedheft mellom belegget og underlaget.

FERDIG: LOPATINA OKSANA

Deteksjon av penetrerende feil - en feildeteksjonsmetode basert på penetrering av visse flytende stoffer i overflatedefekter av et produkt under påvirkning av kapillærtrykk, som et resultat av at lys- og fargekontrasten til det defekte området i forhold til det uskadede området øker.

Deteksjon av penetrantfeil (penetranttesting) designet for å identifisere usynlige eller svakt synlige for den blotte øyeoverflate og gjennom defekter (sprekker, porer, hulrom, mangel på fusjon, interkrystallinsk korrosjon, fistler, etc.) i testobjekter, og bestemme deres plassering, utstrekning og orientering langs overflaten.

Indikator væske(penetrant) er en farget væske designet for å fylle åpne overflatedefekter og deretter danne et indikatormønster. Væsken er en løsning eller suspensjon av fargestoff i en blanding av organiske løsningsmidler, parafin, oljer med tilsetning av overflateaktive stoffer (overflateaktive stoffer) som reduserer overflatespenningen til vann lokalisert i defekte hulrom og forbedrer penetreringen av penetranter inn i disse hulrommene. Penetranter inneholder fargestoffer (fargemetode) eller selvlysende tilsetningsstoffer (luminescerende metode), eller en kombinasjon av begge.

Renere– tjener til foreløpig rengjøring av overflaten og fjerning av overflødig penetrant

Utvikler er et feildeteksjonsmateriale designet for å trekke ut penetrant fra en kapillær diskontinuitet for å danne et tydelig indikatormønster og skape en kontrasterende bakgrunn. Det er fem hovedtyper av utviklere som brukes med penetranter:

Tørt pulver; - vandig suspensjon; - oppløsning i vann;

Enheter og utstyr for kapillærkontroll:

Materialer for deteksjon av fargefeil, selvlysende materialer

Sett for deteksjon av penetrerende feil (rengjøringsmidler, utviklere, penetranter)

Sprøyter, pneumatisk-hydrauliske pistoler

Kilder til ultrafiolett belysning (ultrafiolette lamper, illuminatorer).

Testpaneler (testpanel)

Kontrollprøver for deteksjon av fargefeil.

Penetranttestingsprosessen består av 5 stadier:

1 – foreløpig rengjøring av overflaten. For å sikre at fargestoffet kan trenge inn i defekter på overflaten, må det først rengjøres med vann eller et organisk rengjøringsmiddel. Alle forurensninger (oljer, rust osv.) og eventuelle belegg (lakk, metallisering) må fjernes fra det kontrollerte området. Etter dette tørkes overflaten slik at det ikke blir igjen vann eller rengjøringsmiddel inne i defekten.

2 – påføring av penetrant. Penetranten, vanligvis rød i fargen, påføres overflaten ved å spraye, børste eller dyppe testobjektet i et bad for å sikre god penetrering og fullstendig dekning av penetranten. Som regel, ved en temperatur på 5...50°C, i en tid på 5...30 minutter.

3 - fjerning av overflødig penetrant. Overflødig penetreringsmiddel fjernes ved å tørke av med en klut, skylle med vann eller med samme rengjøringsmiddel som ved forrengjøringsstadiet. I dette tilfellet bør penetranten fjernes bare fra kontrolloverflaten, men ikke fra defekthulen. Deretter tørkes overflaten med en lofri klut eller en luftstrøm.

4 – søknad av utvikler. Etter tørking påføres en fremkaller (vanligvis hvit) umiddelbart på kontrolloverflaten i et tynt, jevnt lag.

5 - kontroll. Identifisering av eksisterende defekter begynner umiddelbart etter slutten av utviklingsprosessen. Under kontroll identifiseres og registreres indikatorspor. Intensiteten til fargen indikerer dybden og bredden på defekten jo blekere fargen er, jo mindre defekten. Dype sprekker har intens farge. Etter testing fjernes fremkalleren med vann eller et rengjøringsmiddel.

Til ulempene kapillærtesting bør inkludere dens høye arbeidsintensitet i fravær av mekanisering, den lange varigheten av kontrollprosessen (fra 0,5 til 1,5 timer), samt kompleksiteten til mekanisering og automatisering av kontrollprosessen; redusert pålitelighet av resultater ved minusgrader; subjektivitet av kontroll - avhengighet av påliteligheten til resultatene av profesjonaliteten til operatøren; begrenset holdbarhet av feildeteksjonsmaterialer, avhengighet av deres egenskaper av lagringsforhold.

Fordelene med kapillærkontroll er: enkelhet av kontrolloperasjoner, enkelhet av utstyr, anvendelighet på et bredt spekter av materialer, inkludert ikke-magnetiske metaller. Hovedfordelen med kapillærfeildeteksjon er at det med dens hjelp ikke bare er mulig å oppdage overflate- og gjennomdefekter, men også å oppnå verdifull informasjon om defektens natur ut fra deres plassering, utstrekning, form og orientering langs overflaten. og til og med noen av årsakene til dens forekomst (stresskonsentrasjon, teknologi som ikke samsvarer, etc.).

Feildeteksjonsmaterialer for fargefeildeteksjon velges avhengig av kravene til det kontrollerte objektet, dets tilstand og kontrollforhold. Tverrstørrelsen av defekten på overflaten av testobjektet tas som en defektstørrelsesparameter - den såkalte defektåpningsbredden. Minimumsverdien for avsløring av oppdagede defekter kalles den nedre sensitivitetsterskelen og er begrenset av det faktum at en svært liten mengde penetrant som holdes tilbake i hulrommet til en liten defekt er utilstrekkelig til å oppnå en kontrastindikasjon for en gitt tykkelse av det utviklende stoffet. lag. Det er også en øvre følsomhetsterskel, som bestemmes av det faktum at penetranten vaskes ut av brede, men grunne defekter når overflødig penetrant fjernes fra overflaten. Påvisningen av indikatorspor som tilsvarer hovedegenskapene som er angitt ovenfor, tjener som grunnlag for en analyse av tillateligheten av defekten når det gjelder størrelse, natur og plassering. GOST 18442-80 etablerer 5 følsomhetsklasser (lavere terskel) avhengig av størrelsen på defekter

Følsomhetsklasse	Defekt åpningsbredde, µm


	Fra 10 til 100
	Fra 100 til 500
teknologisk	Ikke standardisert

Klasse 1-følsomhet kontrollerer bladene til turbojetmotorer, tetningsflater på ventiler og deres seter, metalltetningspakninger på flenser, etc. (detekterbare sprekker og porer opp til tiendedeler av en mikron i størrelse). Klasse 2 tester reaktorhus og anti-korrosjonsoverflater, uedelt metall og sveisede forbindelser av rørledninger, lagerdeler (detekterbare sprekker og porer opptil flere mikron i størrelse). Klasse 3 tester festene til en rekke gjenstander, med evnen til å oppdage defekter med en åpning på opptil 100 mikron klasse 4 – tykkveggede støpegods.

Kapillærmetoder, avhengig av metoden for å identifisere indikatormønsteret, er delt inn i:

· Selvlysende metode, basert på registrering av kontrasten til et synlig indikatormønster selvlysende i langbølget ultrafiolett stråling mot bakgrunnen av overflaten til testobjektet;

· kontrast (farge) metode, basert på registrering av kontrasten til et fargeindikatormønster i synlig stråling mot bakgrunnen av overflaten til testobjektet.

· fluorescerende fargemetode, basert på registrering av kontrasten til et farge- eller selvlysende indikatormønster mot bakgrunnen av overflaten til testobjektet i synlig eller langbølget ultrafiolett stråling;

· luminans metode, basert på å registrere kontrasten i synlig stråling av et akromatisk mønster mot bakgrunnen til objektets overflate.

UTFØRT AV: VALYUKH ALEXANDER

Penetrant kontroll

Penetrerende ikke-destruktiv testmetode

CapillJegfeildetektorOgJEG - en feildeteksjonsmetode basert på penetrering av visse flytende stoffer i overflatedefekter av et produkt under påvirkning av kapillærtrykk, som et resultat av at lys- og fargekontrasten til det defekte området i forhold til det uskadede området øker.

Det finnes selvlysende og fargemetoder for deteksjon av kapillærfeil.

I de fleste tilfeller er det i henhold til tekniske krav nødvendig å identifisere feil så små at de kan merkes når visuell inspeksjon nesten umulig med det blotte øye. Bruken av optisk måleinstrumenter, for eksempel et forstørrelsesglass eller et mikroskop, tillater ikke å identifisere overflatedefekter på grunn av utilstrekkelig kontrast av bildet av defekten mot bakgrunnen av metallet og et lite synsfelt ved høye forstørrelser. I slike tilfeller brukes kapillærkontrollmetoden.

Under kapillærtesting trenger indikatorvæsker inn i hulrommene på overflaten og gjennom diskontinuiteter i materialet til testobjektene, og de resulterende indikatorsporene registreres visuelt eller ved hjelp av en transduser.

Testing med kapillærmetoden utføres i samsvar med GOST 18442-80 "Ikke-destruktiv testing. Kapillære metoder. Generelle Krav."

Kapillærmetoder er delt inn i grunnleggende, ved bruk av kapillære fenomener, og kombinert, basert på en kombinasjon av to eller flere ikke-destruktive testmetoder av ulik fysisk natur, hvorav den ene er penetranttesting (penetrantfeildeteksjon).

Formål med penetranttesting (deteksjon av penetrantfeil)

Kapillærmetoder for ikke-destruktiv testing er basert på kapillærpenetrering av indikatorvæsker (penetranter) inn i hulrommene på overflaten og gjennom diskontinuiteter av materialet til testobjektet og registrering av de resulterende indikatorsporene visuelt eller ved hjelp av en transduser.

Anvendelse av kapillærmetoden for ikke-destruktiv testing

Kapillærtestmetoden brukes til å kontrollere gjenstander av enhver størrelse og form laget av jernholdige og ikke-jernholdige metaller, legert stål, støpejern, metallbelegg, plast, glass og keramikk i energisektoren, luftfart, rakett, skipsbygging, kjemisk industri , metallurgi og konstruksjon atomreaktorer, i bilindustrien, elektroteknikk, maskinteknikk, støperi, stempling, instrumentproduksjon, medisin og andre industrier. For noen materialer og produkter er denne metoden den eneste for å bestemme egnetheten til deler eller installasjoner for arbeid.

Deteksjon av penetrerende feil brukes også til ikke-destruktiv testing av gjenstander laget av ferromagnetiske materialer, hvis deres magnetiske egenskaper, form, type og plassering av defekter ikke tillater å oppnå følsomheten som kreves av GOST 21105-87 ved bruk av den magnetiske partikkelmetoden og den magnetiske partikkeltestmetoden er ikke tillatt brukt på grunn av driftsforholdene til objektet.

En nødvendig betingelse for å identifisere defekter som brudd på kontinuiteten til et materiale ved kapillære metoder er tilstedeværelsen av hulrom som er fri for forurensninger og andre stoffer som har tilgang til overflaten av gjenstander og en distribusjonsdybde som betydelig overstiger bredden av åpningen deres.

Penetranttesting brukes også for lekkasjedeteksjon og, i kombinasjon med andre metoder, for overvåking av kritiske anlegg og anlegg under drift.

Fordelene med kapillærfeildeteksjonsmetoder er: enkelhet av kontrolloperasjoner, enkelhet av utstyr, anvendelighet til et bredt spekter av materialer, inkludert ikke-magnetiske metaller.

Fordelen med deteksjon av penetrerende feil er at med dens hjelp er det mulig ikke bare å oppdage overflate og gjennom defekter, men også å få, fra deres plassering, utstrekning, form og orientering langs overflaten, verdifull informasjon om arten av defekten og til og med noen av årsakene til dens forekomst (stresskonsentrasjon, manglende overholdelse av teknologi, etc.).

Organiske fosforer brukes som indikatorvæsker - stoffer som produserer en egen lys glød når de utsettes for ultrafiolette stråler, samt ulike fargestoffer. Overflatedefekter oppdages ved hjelp av midler som gjør det mulig å trekke ut indikatorstoffer fra defekthulen og oppdage deres tilstedeværelse på overflaten av det kontrollerte produktet.

Kapillær (sprekk), vendt mot overflaten av testobjektet bare på den ene siden kalles en overflatediskontinuitet, og å forbinde de motsatte veggene til testobjektet kalles gjennom. Hvis overflate- og gjennomdiskontinuiteter er defekter, er det tillatt å bruke begrepene "overflatedefekt" og "gjennombrudd" i stedet. Bildet som dannes av penetranten på stedet for diskontinuiteten og ligner på tverrsnittsformen ved utgangen til overflaten av testobjektet kalles et indikatormønster, eller indikasjon.

I forhold til en diskontinuitet som en enkelt sprekk, i stedet for begrepet "indikasjon", kan begrepet "indikatorspor" brukes. Diskontinuitetsdybde er størrelsen på diskontinuiteten i retning innover testobjektet fra overflaten. Diskontinuitetslengde er den langsgående størrelsen til en diskontinuitet på overflaten av et objekt. Diskontinuitetsåpning er den tverrgående størrelsen på diskontinuiteten ved dens utgang til overflaten av testobjektet.

En nødvendig betingelse for pålitelig påvisning av defekter som når overflaten til en gjenstand ved bruk av kapillærmetoden er deres relative frihet fra forurensning av fremmede stoffer, samt en distribusjonsdybde som betydelig overstiger bredden på åpningen (minimum 10/1) ). Et rengjøringsmiddel brukes til å rengjøre overflaten før påføring av penetreringsmiddel.

Kapillærfeildeteksjonsmetoder er delt inn i til grunnleggende, ved bruk av kapillære fenomener, og kombinerte, basert på en kombinasjon av to eller flere ikke-destruktive testmetoder som er forskjellige i fysisk essens, hvorav den ene er kapillærtesting.

Penetranttesting (kapillær / fluorescerende / fargefeildeteksjon, penetranttesting)

Penetranttesting, penetrantfeildeteksjon, fluorescerende / fargefeildeteksjon- dette er de vanligste navnene blant spesialister for metoden for ikke-destruktiv testing med penetrerende stoffer, - penetranter.

Kapillær kontrollmetode- den optimale måten å oppdage feil på overflaten av produkter. Praksis viser høy økonomisk effektivitet deteksjon av penetrerende feil, muligheten for bruk i en lang rekke former og kontrollerte gjenstander, alt fra metaller til plast.

Med relativt lave kostnader for forbruksvarer er utstyr for fluorescerende og fargefeildeteksjon enklere og rimeligere enn de fleste andre ikke-destruktive testmetoder.

Penetrant testsett

Sett for fargefeildeteksjon basert på røde penetranter og hvite fremkallere

Standardsett for drift i temperaturområdet -10°C ... +100°C

Høy temperatur innstilt for drift i området 0°C ... +200°C

Sett for deteksjon av penetrerende feil basert på selvlysende penetranter

Standardsett for drift i temperaturområdet -10°C ... +100°C i synlig og UV-lys

Høytemperatursett for drift i området 0°C ... +150°C ved bruk av en UV-lampe λ=365 nm.

Sett for overvåking av kritiske produkter i området 0°C ... +100°C ved bruk av en UV-lampe λ=365 nm.

Deteksjon av penetrerende feil - gjennomgang

Historisk referanse

Metode for å studere overflaten til et objekt penetrerende penetranter, som også er kjent som deteksjon av penetrerende feil(kapillær kontroll), dukket opp i vårt land på 40-tallet av forrige århundre. Penetrantkontroll ble først brukt i flyindustrien. Dens enkle og klare prinsipper har vært uendret frem til i dag.

I utlandet ble det omtrent samtidig foreslått en rød-hvit metode for å oppdage overflatedefekter og ble snart patentert. Deretter fikk den navnet - væskepenetranttestmetode. I andre halvdel av 50-tallet av forrige århundre ble materialer for deteksjon av penetrerende feil beskrevet i den amerikanske militærspesifikasjonen (MIL-1-25135).

Penetrerende kvalitetskontroll

Mulighet for kvalitetskontroll av produkter, deler og sammenstillinger ved bruk av penetrerende stoffer - penetranter eksisterer på grunn av et slikt fysisk fenomen som fukting. Feildeteksjonsvæsken (penetrant) fukter overflaten og fyller munningen av kapillæren, og skaper dermed forhold for utseendet til en kapillæreffekt.

Penetreringsevne er en kompleks egenskap ved væsker. Dette fenomenet er grunnlaget for kapillærkontroll. Penetrasjonsevnen avhenger av følgende faktorer:

egenskapene til overflaten som studeres og graden av dens rengjøring fra forurensninger;
fysiske og kjemiske egenskaper til materialet til testobjektet;
egenskaper penetrerende(fuktbarhet, viskositet, overflatespenning);
temperatur på testobjektet (påvirker viskositeten til penetreringsmidlet og fuktbarheten)

Blant andre typer ikke-destruktiv testing (NDT) spiller kapillærmetoden en spesiell rolle. For det første, på grunn av helheten av dens kvaliteter, er dette en ideell måte å kontrollere overflaten for tilstedeværelsen av mikroskopiske diskontinuiteter som er usynlige for øyet. Det skiller seg fra andre typer NDT ved dets portabilitet og mobilitet, kostnadene ved å overvåke et enhetsområde av produktet og den relative enkle implementeringen uten bruk av komplekst utstyr. For det andre er kapillærkontroll mer universell. Hvis det for eksempel bare brukes til å teste ferromagnetiske materialer med en relativ magnetisk permeabilitet på mer enn 40, er penetrerende feildeteksjon aktuelt for produkter av nesten hvilken som helst form og materiale, der objektets geometri og retningen til defekter gjør det. ikke spille en spesiell rolle.

Utvikling av penetranttesting som en ikke-destruktiv testmetode

Utviklingen av overflatefeildeteksjonsmetoder, som et av områdene for ikke-destruktiv testing, er direkte relatert til vitenskapelig og teknologisk fremgang. Produsenter industriellt utstyr har alltid vært opptatt av å spare materialer og menneskelige ressurser. Samtidig er driften av utstyr ofte forbundet med økte mekaniske belastninger på noen av elementene. Som et eksempel, la oss ta bladene til flymotorturbiner. Under intense belastninger er det sprekker på overflaten av bladene som utgjør en kjent fare.

I dette spesielle tilfellet, som i mange andre, kom kapillærkontroll godt med. Produsenter satte raskt pris på det, det ble adoptert og fikk en bærekraftig utviklingsvekst. Kapillærmetoden har vist seg å være en av de mest sensitive og populære ikke-destruktive testmetodene i mange bransjer. Hovedsakelig innen maskinteknikk, seriell og småskala produksjon.

For tiden utføres forbedringen av kapillærkontrollmetoder i fire retninger:

forbedre kvaliteten på feildeteksjonsmaterialer rettet mot å utvide følsomhetsområdet;
redusere skadelige effekter av materialer på miljø og menneskelig;
bruk av elektrostatiske sprøytesystemer av penetranter og utviklere for en mer enhetlig og økonomisk anvendelse av dem på kontrollerte deler;
implementering av automatiseringsordninger i den multioperative prosessen med overflatediagnostikk i produksjon.

Organisering av et farge (fluorescerende) feildeteksjonsområde

Organiseringen av området for farge (luminescerende) feildeteksjon utføres i samsvar med industrianbefalinger og bedriftsstandarder: RD-13-06-2006. Nettstedet er tildelt det ikke-destruktive testlaboratoriet til bedriften, som er sertifisert i samsvar med sertifiseringsreglene og de grunnleggende kravene for ikke-destruktive testlaboratorier PB 03-372-00.

Både i vårt land og i utlandet er bruken av fargefeildeteksjonsmetoder i store virksomheter beskrevet i interne standarder, som er fullstendig basert på nasjonale. Deteksjon av fargefeil er beskrevet i standardene til Pratt&Whitney, Rolls-Royce, General Electric, Aerospatiale og andre.

Penetrant kontroll - fordeler og ulemper

Fordeler med kapillærmetoden

Lave kostnader for Forbruksvarer.
Høy objektivitet av kontrollresultater.
Kan brukes til nesten alle faste materialer (metaller, keramikk, plast, etc.) med unntak av porøse.
I de fleste tilfeller krever penetranttesting ikke bruk av teknologisk komplekst utstyr.
Utføre kontroll hvor som helst under alle forhold, inkludert stasjonære, ved bruk av passende utstyr.
Takket være den høye testytelsen er det mulig å raskt sjekke store gjenstander med et stort overflateareal som studeres. Ved bruk av denne metoden i bedrifter med en kontinuerlig produksjonssyklus, er in-line kontroll av produkter mulig.
Kapillærmetoden er ideell for å oppdage alle typer overflatesprekker, og gir tydelig visualisering av defekter (når de er riktig inspisert).
Ideell for inspeksjon av komplekse geometrier, lettmetalldeler som turbinblader i fly- og energiindustrien, og motordeler i bilindustrien.
Under visse omstendigheter kan metoden brukes til lekkasjetesting. For å gjøre dette påføres penetranten på den ene siden av overflaten og utvikleren på den andre. Ved lekkasjepunktet trekkes penetranten til overflaten av fremkalleren. Lekkasjetesting for å oppdage og lokalisere lekkasjer er ekstremt viktig for produkter som tanker, containere, radiatorer, hydrauliske systemer og så videre.
I motsetning til røntgentesting krever deteksjon av penetrerende feil ikke spesielle sikkerhetstiltak, som bruk av strålevernutstyr. Under forskning er det nok for operatøren å utvise grunnleggende forsiktighet ved arbeid med forbruksvarer og bruke åndedrettsvern.
Det er ingen spesielle krav til operatørens kunnskap og kvalifikasjoner.

Begrensninger for deteksjon av fargefeil

Hovedbegrensningen til kapillærinspeksjonsmetoden er muligheten til å oppdage bare de defektene som er åpne mot overflaten.
En faktor som reduserer effektiviteten av kapillærtesting er ruheten til testobjektet - den porøse strukturen på overflaten fører til falske avlesninger.
TIL spesielle anledninger, selv om det er ganske sjeldent, bør den lave fuktbarheten til overflaten til enkelte materialer av penetreringsmidler betraktes som vannbasert og basert på organiske løsemidler.
I noen tilfeller inkluderer ulempene med metoden vanskeligheten med å utføre forberedende operasjoner relatert til fjerning av maling og lakkbelegg, oksidfilmer og tørking av deler.

Penetrantkontroll - begreper og definisjoner

Penetrerende ikke-destruktiv testing

Penetrerende ikke-destruktiv testing er basert på penetrering av penetranter i hulrom som danner defekter på overflaten av produkter. Penetrant er et fargestoff. Sporet, etter passende overflatebehandling, registreres visuelt eller ved hjelp av instrumenter.

I kapillærkontroll søke om ulike måter testing basert på bruk av penetranter, overflatebehandlingsmaterialer, fremkallere og for penetrantstudier. Det er nå et tilstrekkelig antall forbruksvarer for penetranttesting på markedet som gjør det mulig å velge og utvikle teknikker som i det vesentlige tilfredsstiller alle sensitivitets-, kompatibilitets- og miljøkrav.

Fysisk grunnlag for deteksjon av penetrerende feil

Grunnlaget for deteksjon av penetrerende feil- dette er en kapillæreffekt, som et fysisk fenomen, og en penetrant, som et stoff med visse egenskaper. Kapillæreffekten påvirkes av slike fenomener som overflatespenning, fukting, diffusjon, oppløsning og emulgering. Men for at disse fenomenene skal fungere for resultater, må overflaten på testobjektet være godt rengjort og avfettet.

Hvis overflaten er riktig forberedt, vil en dråpe penetrant som faller på den raskt spre seg og danne en flekk. Dette indikerer god fukting. Fukting (vedheft til en overflate) refererer til evnen til et flytende legeme til å danne et stabilt grensesnitt ved grensesnittet med et fast legeme. Hvis vekselvirkningskreftene mellom molekylene til en væske og et fast stoff overstiger vekselvirkningskreftene mellom molekylene inne i væsken, oppstår fukting av overflaten til det faste stoffet.

Pigmentpartikler penetrerende, mange ganger mindre i størrelse enn bredden på åpningen av mikrosprekker og annen skade på overflaten av objektet som studeres. I tillegg er den viktigste fysiske egenskapen til penetranter lav overflatespenning. På grunn av denne parameteren har penetranter tilstrekkelig penetreringsevne og våt godt forskjellige typer overflater - fra metaller til plast.

Penetrerende penetrasjon inn i diskontinuiteter (hulrom) av defekter og påfølgende ekstraksjon av penetranten under utviklingsprosessen skjer under påvirkning av kapillærkrefter. Og dechiffrering av en defekt blir mulig på grunn av forskjellen i farge (deteksjon av fargefeil) eller glød (deteksjon av selvlysende feil) mellom bakgrunnen og overflateområdet over defekten.

Under normale forhold er derfor svært små defekter på overflaten av testobjektet ikke synlige for det menneskelige øyet. I prosessen med trinnvis overflatebehandling med spesielle forbindelser, som kapillærfeildeteksjon er basert på, dannes et lett lesbart, kontrasterende indikatormønster over defektene.

I fargefeildeteksjon, på grunn av virkningen av penetrantutvikleren, som "trekker" penetranten til overflaten av diffusjonskrefter, viser størrelsen på indikasjonen seg vanligvis å være betydelig større enn størrelsen på selve defekten. Størrelsen på indikatormønsteret som helhet, underlagt kontrollteknologien, avhenger av volumet av penetrant absorbert av diskontinuiteten. Når vi vurderer kontrollresultatene, kan vi trekke en viss analogi med fysikken til "forsterkningseffekten" til signaler. I vårt tilfelle er "utgangssignalet" et kontrasterende indikatormønster, som kan være flere ganger større enn "inngangssignalet" - et bilde av en diskontinuitet (defekt) som er uleselig for øyet.

Materialer som oppdager feil

Materialer som oppdager feil for penetrasjonstesting er dette midler som brukes for testing med væske (penetrasjonstesting) som trenger inn i overflatediskontinuitetene til produktene som testes.

Penetrant

Penetrant er en indikatorvæske, et penetrerende stoff (fra engelsk penetrate - å penetrere) .

Penetranter er kapillære feildeteksjonsmaterialer som er i stand til å trenge inn i overflatediskontinuiteter til et kontrollert objekt. Penetrerende penetrasjon inn i skadehulen skjer under påvirkning av kapillærkrefter. Som et resultat av lav overflatespenning og påvirkning av fuktekrefter, fyller penetranten hulrommet til defekten gjennom en åpning som er åpen mot overflaten, og danner derved en konkav menisk.

Penetrant er det viktigste forbruksmaterialet for deteksjon av penetrantfeil. Penetranter kjennetegnes ved metoden for visualisering i kontrast (farge) og luminescerende (fluorescerende), ved metoden for fjerning fra overflaten til vannvaskbar og fjernbar med et rensemiddel (post-emulgerbart), ved følsomhet i klasser (i synkende rekkefølge). - I, II, III og IV klasser i henhold til GOST 18442-80)

Utenlandske standarder MIL-I-25135E og AMS-2644, i motsetning til GOST 18442-80, deler følsomhetsnivåene til penetranter inn i klasser i stigende rekkefølge: 1/2 - ultralav følsomhet, 1 - lav, 2 - middels, 3 - høy, 4 - ultrahøy .

Penetranter belastes hele linjen krav, hvorav det viktigste er god fuktbarhet. Den neste viktige parameteren for penetranter er viskositet. Jo lavere den er, desto mindre tid kreves det for å fullstendig mette overflaten til testobjektet. Penetranttesting tar hensyn til slike egenskaper til penetranter som:

fuktbarhet;
viskositet;
overflatespenning;
volatilitet;
flammepunkt (flammepunkt);
egenvekt;
løselighet;
følsomhet for forurensning;
toksisitet;
lukt;
treghet.

Sammensetningen av penetreringsmidlet inkluderer vanligvis høytkokende løsningsmidler, pigmentbaserte fargestoffer (luminoforer) eller løselige, overflateaktive midler, korrosjonsinhibitorer og bindemidler. Penetranter er tilgjengelige i bokser for aerosolpåføring (de fleste passende form frigjøring for feltarbeid), plastbokser og tønner.

Utvikler

Developer er et materiale for kapillær ikke-destruktiv testing, som på grunn av egenskapene trekker ut penetranten som ligger i defekthulen til overflaten.

Den penetrerende fremkalleren er typisk hvit i fargen og fungerer som en kontrasterende bakgrunn for indikatorbildet.

Fremkalleren påføres overflaten av testobjektet i et tynt, jevnt lag etter at den er renset (mellomrengjøring) for penetrant. Etter den mellomliggende rengjøringsprosedyren forblir en viss mengde penetrant i defektområdet. Utvikleren, under påvirkning av adsorpsjons-, absorpsjons- eller diffusjonskreftene (avhengig av typen handling), "trekker" penetranten som er igjen i kapillærene til defektene til overflaten.

Dermed "toner" penetranten, under påvirkning av utvikleren, overflateområdene over defekten, og danner et tydelig defektogram - et indikatormønster som gjentar plasseringen av defekter på overflaten.

Basert på typen handling er utviklerne delt inn i sorpsjon (pulver og suspensjon) og diffusjon (maling, lakk og film). Oftest er utviklere kjemisk nøytrale sorbenter laget av silisiumforbindelser, hvite i fargen. Slike utviklere, som dekker overflaten, skaper et lag med en mikroporøs struktur som, under påvirkning av kapillære krefter, den fargende penetranten lett trenger inn i. I dette tilfellet er utviklerlaget over defekten malt i fargen på fargestoffet (fargemetode), eller fuktes med en væske som inneholder et fosfortilsetningsstoff, som begynner å fluorescere i ultrafiolett lys (luminescerende metode). I sistnevnte tilfelle er bruken av en utvikler ikke nødvendig - det øker bare følsomheten til kontrollen.

Riktig fremkaller skal gi jevn overflatedekning. Jo høyere sorpsjonsegenskapene til fremkalleren er, desto bedre "trekker" den penetranten fra kapillærene under utviklingen. Dette er de viktigste egenskapene til utvikleren som bestemmer kvaliteten.

Penetrantkontroll innebærer bruk av tørre og våte fremkallere. I det første tilfellet snakker vi om pulverfremkallere, i det andre om vannbaserte utviklere (vandige, vannvaskbare), eller basert på organiske løsemidler (ikke-vandige).

Utvikleren i feildeteksjonssystemet, som andre materialer i dette systemet, velges ut fra følsomhetskrav. For eksempel, for å identifisere en defekt med en åpningsbredde på opptil 1 mikron, i samsvar med den amerikanske standarden AMS-2644, bør en pulverfremkaller og selvlysende penetrant brukes til å diagnostisere bevegelige deler av en gassturbinenhet.

Pulverfremkallere har god spredning og påføres overflaten ved elektrostatisk eller virvelmetode, og danner et tynt og jevnt lag som er nødvendig for garantert utvinning av et lite volum penetrant fra hulrommene til mikrosprekker.

Vannbaserte utviklere gir ikke alltid et tynt og jevnt lag. I dette tilfellet, hvis det er små defekter på overflaten, kommer penetranten ikke alltid til overflaten. Et for tykt lag med fremkaller kan maskere defekten.

Utviklere kan reagere kjemisk med indikatorpenetranter. Basert på arten av denne interaksjonen er utviklere delt inn i kjemisk aktive og kjemisk passive. Sistnevnte er de mest utbredte. Kjemisk aktive utviklere reagerer med penetranten. Påvisning av defekter, i dette tilfellet, utføres ved tilstedeværelse av reaksjonsprodukter. Kjemisk passive fremkallere fungerer bare som en sorbent.

Penetrerende utviklere er tilgjengelige i aerosolbokser (den mest egnede formen for frigjøring for feltarbeid), plastbeholdere og fat.

Penetrerende emulgator

Emulgator (penetrantabsorber i henhold til GOST 18442-80) er et feildeteksjonsmateriale for penetranttesting, brukt til mellomliggende overflaterengjøring ved bruk av post-emulgerende penetrant.

Under emulgeringsprosessen samvirker penetranten som er igjen på overflaten med emulgeringsmidlet. Deretter fjernes den resulterende blandingen med vann. Hensikten med prosedyren er å rense overflaten fra overflødig penetrant.

Emulgeringsprosessen kan ha en betydelig innvirkning på kvaliteten på defektvisualiseringen, spesielt ved inspeksjon av gjenstander med en ru overflate. Dette kommer til uttrykk ved å oppnå en kontrasterende bakgrunn med den nødvendige renheten. For å få et tydelig lesbart indikatormønster, bør bakgrunnslysstyrken ikke overstige skjermens lysstyrke.

Lipofile og hydrofile emulgatorer brukes i kapillærkontroll. En lipofil emulgator er laget på oljebasis, mens en hydrofil emulgator er laget på vannbasis. De er forskjellige i deres virkningsmekanisme.

Den lipofile emulgatoren, som dekker overflaten av produktet, passerer inn i den gjenværende penetranten under påvirkning av diffusjonskrefter. Den resulterende blandingen fjernes lett fra overflaten med vann.

Den hydrofile emulgatoren virker på penetranten på en annen måte. Når den utsettes for det, deles penetranten i mange partikler med mindre volum. Som et resultat dannes det en emulsjon, og penetranten mister sin evne til å fukte overflaten til testobjektet. Den resulterende emulsjonen fjernes mekanisk (vaskes av med vann). Grunnlaget for hydrofile emulgatorer er et løsningsmiddel og overflateaktive midler (overflateaktive midler).

Penetrerende rengjøringsmiddel(overflater)

Penetrant Cleaner er et organisk løsemiddel for fjerning av overflødig penetrant (mellomrengjøring), rengjøring og avfetting av overflaten (forrens).

En betydelig innflytelse på fuktingen av overflaten utøves av dens mikrorelief og graden av rensing fra oljer, fett og andre forurensninger. For at penetranten skal trenge gjennom selv de minste porene, i de fleste tilfeller, mekanisk rengjøring ikke nok. Derfor, før testing, behandles overflaten av delen med spesielle rengjøringsmidler laget av høytkokende løsemidler.

Grad av penetrerende inntrengning i defekte hulrom:

De viktigste egenskapene til moderne overflaterensere for penetrantkontroll er:

avfettingsevne;
fravær av ikke-flyktige urenheter (evnen til å fordampe fra overflaten uten å etterlate spor);
minimumsinnhold skadelige stoffer som har en innvirkning på mennesker og miljø;
Driftstemperaturområde.

Penetrant tester forbrukskompatibilitet

Feildeteksjonsmaterialer for penetranttesting må være kompatible både med hverandre og med materialet til testobjektet når det gjelder fysiske og kjemiske egenskaper. Komponenter av penetranter, rengjøringsmidler og fremkallere må ikke føre til tap av driftsegenskaper kontrollerte produkter og skader på utstyr.

Kompatibilitetstabell for Elitest forbruksvarer for penetranttesting:

⚫

Forbruksvarer

P10

Р10Т

E11

PR9

PR20

PR21

PR20T

Elektrostatisk spraysystem

Beskrivelse

* i henhold til GOST R ISO 3452-2-2009
** produsert ved hjelp av en spesiell, miljøvennlig teknologi med redusert innhold av halogenhydrokarboner, svovelforbindelser og andre stoffer som påvirker miljøet negativt.

P10

⚫

Biorenser**, klasse 2 (ikke-halogenert)

Р10Т

∨

⚫

Høytemperatur biorenser**, klasse 2 (ikke-halogenert)

E11

⚫

Hydrofil bioemulgator** for rengjøring av penetranter. Fortynnet i vann i forholdet 1/20

PR9

⚫

∨

⚫

Hvitt pulverfremkaller, form a

PR20

⚫

∨

⚫

Hvit acetonbasert fremkaller, form d, f.eks

PR21

⚫

∨

⚫

Hvit løsemiddelbasert fremkaller, form d, f.eks

PR20T

⚫

Løsningsmiddelbasert høytemperaturfremkaller, form d, f.eks

P42

⚫

∨

⚫

∨

⚫

∨

Rød penetrant, følsomhetsnivå 2 (høy)*, metode A, C, D, E

P52

⚫

∨

⚫

∨

⚫

∨

Rød penetrerende bio**, 2 (høyt) følsomhetsnivå*, metode A, C, D, E

P62

∨

⚫

∨

⚫

Rød høytemperaturpenetrant, 2 (høyt) følsomhetsnivå*, metode A, C, D

P71

⚫

∨

⚫

Lum. høytemperatur vannbasert penetrant, 1 (lavt) følsomhetsnivå*, metode A, D

P72

⚫

∨

⚫

Lum. høytemperatur vannbasert penetrant, følsomhetsnivå 2 (middels)*, metode A, D

P71K

⚫

∨

⚫

Lysende konsentrat. høytemperatur penetrerende bio**, 1/2 (ultralavt) følsomhetsnivå*, metode A, D

P81

⚫

∨

⚫

∨

⚫

Selvlysende penetrant, 1 (lavt) følsomhetsnivå*, metode A, C

∨

⚫

∨

⚫

Selvlysende penetrant, 1 (lavt) følsomhetsnivå*, metode B, C, D

P92

⚫

∨

⚫

∨

⚫

Luminescerende penetrant, følsomhetsnivå 2 (middels)*, metode B, C, D

⚫

∨

⚫

Selvlysende penetrant, 4 (ultrahøyt) følsomhetsnivå*, metode B, C, D

⚫ - anbefales å bruke; ∨ - kan bli brukt; × - kan ikke bruke
Last ned kompatibilitetstabellen over forbruksvarer for kapillær- og magnetpartikkeltesting:

Penetrant testutstyr

Utstyr brukt i penetranttesting:

referanse(kontroll)prøver for påvisning av penetrantfeil;
kilder til ultrafiolett belysning (UV-lanterner og lamper);
testpaneler (testpanel);
lufthydrauliske pistoler;
sprøyter;
kameraer for penetrantkontroll;
systemer for elektrostatisk påføring av feildeteksjonsmaterialer;
vannrensing systemer;
tørkeskap;
tanker for nedsenking av penetranter.

Påviste feil

Metoder for påvisning av penetrerende feil gjør det mulig å identifisere defekter som vises på overflaten av et produkt: sprekker, porer, hulrom, mangel på fusjon, intergranulær korrosjon og andre diskontinuiteter med en åpningsbredde på mindre enn 0,5 mm.

Kontrollprøver for påvisning av penetrantfeil

Kontrollprøver (standard, referanse, test) for penetranttesting er metallplater med kunstige sprekker (defekter) av en viss størrelse påført dem. Overflaten på kontrollprøvene kan ha ruhet.

Kontrollprøver er produsert i henhold til utenlandske standarder, i samsvar med europeiske og amerikanske standarder EN ISO 3452-3, AMS 2644C, Pratt & Whitney Aircraft TAM 1460 40 (standarden til selskapet - den største amerikanske produsenten av flymotorer).

Kontrollprøver bruker:

å bestemme følsomheten til testsystemer basert på forskjellige feildeteksjonsmaterialer (penetrant, fremkaller, rengjøringsmiddel);
å sammenligne penetranter, hvorav en kan tas som modell;
å vurdere vaskbarhetskvaliteten til luminescerende (fluorescerende) og kontrast (farge) penetranter i samsvar med AMS 2644C-standarder;
for generell vurdering av kvaliteten på penetranttesting.

Bruken av kontrollprøver for penetranttesting er ikke regulert i russisk GOST 18442-80. I vårt land brukes imidlertid kontrollprøver aktivt i samsvar med GOST R ISO 3452-2-2009 og bedriftsstandarder (for eksempel PNAEG-7-018-89) for å vurdere egnetheten til feildeteksjonsmaterialer.

Penetrerende testteknikker

Til dags dato har det blitt akkumulert ganske mye erfaring med bruk av kapillærmetoder for operasjonell kontroll av produkter, komponenter og mekanismer. Utviklingen av en arbeidsmetodikk for gjennomføring av penetranttesting må imidlertid ofte gjennomføres separat for hvert enkelt tilfelle. Dette tar hensyn til faktorer som:

krav til følsomhet;
objekt tilstand;
arten av samspillet mellom feildeteksjonsmaterialer med den kontrollerte overflaten;
kompatibilitet av forbruksvarer;
tekniske evner og betingelser for å utføre arbeid;
arten av de forventede defektene;
andre faktorer som påvirker effektiviteten av penetrantkontroll.

GOST 18442-80 definerer klassifiseringen av de viktigste kapillærkontrollmetodene avhengig av typen penetrant - penetrant (løsning eller suspensjon av pigmentpartikler) og avhengig av metoden for å skaffe primærinformasjon:

lysstyrke (akromatisk);
farge (kromatisk);
selvlysende (fluorescerende);
selvlysende farge.

Standardene GOST R ISO 3452-2-2009 og AMS 2644 beskriver seks hovedmetoder for penetranttesting etter type og grupper:

Type 1. Fluorescerende (luminescerende) metoder:

metode A: kan vaskes med vann (gruppe 4);
metode B: påfølgende emulgering (gruppe 5 og 6);
metode C: organløselig (gruppe 7).

Type 2. Fargemetoder:

metode A: kan vaskes med vann (gruppe 3);
metode B: påfølgende emulgering (gruppe 2);
metode C: organløselig (gruppe 1).

Penetranttestingsmetoder er basert på penetrering av væske inn i defekthulrom og dens adsorpsjon eller diffusjon fra defektene. I dette tilfellet er det en forskjell i farge eller glød mellom bakgrunnen og overflaten over defekten. Kapillærmetoder brukes til å bestemme overflatedefekter i form av sprekker, porer, hårlinjer og andre diskontinuiteter på overflaten av deler.

Metoder for påvisning av kapillærfeil inkluderer selvlysende metoden og malingsmetoden.

Med den luminescerende metoden blir testflatene, renset for forurensninger, belagt med en fluorescerende væske ved hjelp av en spray eller børste. Slike væsker kan være: parafin (90%) med autoskrap (10%); parafin (85%) med transformatorolje (15%); parafin (55 %) med maskinolje (25 %) og bensin (20 %).

Overflødig væske fjernes ved å tørke av de kontrollerte områdene med en klut fuktet i bensin. For å øke hastigheten på frigjøringen av fluorescerende væsker som befinner seg i defekthulen, støves overflaten av delen med et pulver som har adsorberende egenskaper. 3-10 minutter etter pollinering belyses det kontrollerte området med ultrafiolett lys. Overflatedefekter som den selvlysende væsken har passert inn i, blir tydelig synlige av en lys mørkegrønn eller grønnblå glød. Metoden lar deg oppdage sprekker opptil 0,01 mm brede.

Ved testing med malingsmetoden blir sveisen forhåndsrenset og avfettet. En fargeløsning påføres den rengjorte overflaten av sveiseskjøten. Rød maling brukes som penetrerende væske med god fuktbarhet. neste lagoppstilling:

Væsken påføres overflaten med en sprayflaske eller børste. Impregneringstid - 10-20 minutter. Etter denne tiden tørkes overflødig væske av overflaten av det kontrollerte området av sømmen med en fille fuktet i bensin.

Etter at bensinen er fullstendig fordampet fra overflaten av delen, påføres et tynt lag med hvit utviklingsblanding på den. Hvit fremkallende maling er fremstilt av kollodium i aceton (60%), benzen (40%) og tyktmalt sinkhvit (50 g/l blanding). Etter 15-20 minutter vises karakteristiske lyse striper eller flekker på en hvit bakgrunn på stedet for defekter. Sprekker vises som tynne linjer, hvis lysstyrke avhenger av dybden av disse sprekkene. Porer vises i form av punkter av forskjellige størrelser, og interkrystallinsk korrosjon vises i form av en finmaske. Svært små defekter observeres under et forstørrelsesglass med 4-10x forstørrelse. Etter fullført kontroll hvit maling fjern fra overflaten ved å tørke av delen med en klut fuktet i aceton.

Deteksjon av penetrerende feil

Penetrant kontroll

Penetrerende ikke-destruktiv testmetode

CapillJeg feildetektorOg JEG - en feildeteksjonsmetode basert på penetrering av visse flytende stoffer i overflatedefekter av et produkt under påvirkning av kapillærtrykk, som et resultat av at lys- og fargekontrasten til det defekte området i forhold til det uskadede området øker.

Det finnes selvlysende og fargemetoder for deteksjon av kapillærfeil.

I de fleste tilfeller er det i henhold til tekniske krav nødvendig å identifisere feil så små at de kan merkes når visuell inspeksjon nesten umulig med det blotte øye. Bruken av optiske måleinstrumenter, som forstørrelsesglass eller mikroskop, tillater ikke identifisering av overflatedefekter på grunn av utilstrekkelig kontrast av bildet av defekten mot bakgrunnen av metallet og et lite synsfelt ved høye forstørrelser. I slike tilfeller brukes kapillærkontrollmetoden.

Testing med kapillærmetoden utføres i samsvar med GOST 18442-80 "Ikke-destruktiv testing. Kapillære metoder. Generelle Krav."

Formål med penetranttesting (deteksjon av penetrantfeil)

Anvendelse av kapillærmetoden for ikke-destruktiv testing

Kapillærtestmetoden brukes til å kontrollere gjenstander av enhver størrelse og form laget av jernholdige og ikke-jernholdige metaller, legert stål, støpejern, metallbelegg, plast, glass og keramikk i energisektoren, luftfart, rakett, skipsbygging, kjemikalier industri, metallurgi, og i bygging av kjernekraftverk, i bilindustrien, elektroteknikk, maskinteknikk, støperi, stempling, instrumentproduksjon, medisin og andre industrier. For noen materialer og produkter er denne metoden den eneste for å bestemme egnetheten til deler eller installasjoner for arbeid.

Penetranttesting brukes også for lekkasjedeteksjon og, i kombinasjon med andre metoder, for overvåking av kritiske anlegg og anlegg under drift.

Fordelene med kapillærfeildeteksjonsmetoder er: enkelhet av kontrolloperasjoner, enkelhet av utstyr, anvendelighet til et bredt spekter av materialer, inkludert ikke-magnetiske metaller.

Enheter og utstyr for kapillærkontroll:

Penetrantinspeksjonssett (rengjøringsmidler, utviklere, penetranter)
Sprøyter
Pneumohydroguns
Ultrafiolette lyskilder (ultrafiolette lamper, illuminatorer)
Testpaneler (testpanel)

Kontrollprøver for deteksjon av fargefeil

Følsomhet av kapillærfeildeteksjonsmetoden

Penetrerende følsomhet– evnen til å oppdage diskontinuiteter av en gitt størrelse med en gitt sannsynlighet ved bruk av en spesifikk metode, kontrollteknologi og penetrantsystem. I følge GOST 18442-80 kontrollsensitivitetsklassen bestemmes avhengig av minimumsstørrelsen på detekterte defekter med en tverrstørrelse på 0,1 - 500 mikron.

Påvisning av defekter med en åpningsbredde på mer enn 0,5 mm er ikke garantert av kapillære inspeksjonsmetoder.

Med klasse 1-følsomhet brukes penetrerende feildeteksjon for å kontrollere turbinmotorblader, tetningsflater på ventiler og deres seter, metalltetningspakninger på flenser osv. (detekterbare sprekker og porer opp til en tiendedels mikron i størrelse). Klasse 2 tester reaktorhus og anti-korrosjonsoverflater, uedelt metall og sveisede forbindelser av rørledninger, lagerdeler (detekterbare sprekker og porer opptil flere mikron i størrelse).

Følsomheten til feildeteksjonsmaterialer, kvaliteten på mellomrengjøring og kontroll av hele kapillærprosessen bestemmes på kontrollprøver (standarder for farge-CD-feildeteksjon), dvs. på metall med en viss ruhet med normaliserte kunstige sprekker (defekter) påført dem.

Kontrollsensitivitetsklassen bestemmes avhengig av minimumsstørrelsen på oppdagede defekter. Den oppfattede følsomheten, om nødvendig, bestemmes på naturlige gjenstander eller kunstige prøver med naturlige eller simulerte defekter, hvis dimensjoner er spesifisert ved metallografiske eller andre analysemetoder.

I henhold til GOST 18442-80 bestemmes kontrollfølsomhetsklassen avhengig av størrelsen på oppdagede defekter. Tverrstørrelsen av defekten på overflaten av testobjektet tas som en defektstørrelsesparameter - den såkalte defektåpningsbredden. Siden dybden og lengden på en defekt også har en betydelig innvirkning på muligheten for deteksjon (spesielt dybden bør være betydelig større enn åpningen), anses disse parametrene som stabile. Den nedre terskelen for følsomhet, dvs. minimumsmengden for avsløring av identifiserte defekter er begrenset av det faktum at mengden penetrant er svært liten; beholdes i hulrommet av en liten defekt viser seg å være utilstrekkelig for å oppnå en kontrastindikasjon ved en gitt tykkelse av fremkallingsmiddellaget. Det er også en øvre følsomhetsterskel, som bestemmes av det faktum at penetranten vaskes ut av brede, men grunne defekter når overflødig penetrant fjernes fra overflaten.

Det er etablert 5 følsomhetsklasser (basert på den nedre terskelen) avhengig av størrelsen på defektene:

Følsomhetsklasse	Defekt åpningsbredde, µm
	Mindre enn 1
	Fra 1 til 10
	Fra 10 til 100
	Fra 100 til 500
teknologisk	Ikke standardisert

Fysisk grunnlag og metodikk for kapillærkontrollmetoden

Kapillærmetode for ikke-destruktiv testing (GOST 18442-80) er basert på kapillær penetrasjon av en indikatorvæske inn i en defekt og er ment å identifisere defekter som når overflaten til testobjektet. Denne metoden er egnet for å identifisere diskontinuiteter med en tverrstørrelse på 0,1 - 500 mikron, inkludert gjennomgående, på overflaten av jernholdige og ikke-jernholdige metaller, legeringer, keramikk, glass, etc. Mye brukt for å kontrollere integriteten til sveisen.

En farget eller farging penetrant påføres overflaten av testobjektet. Takket være de spesielle egenskapene som er sikret ved valg av visse fysiske egenskaper til penetranten: overflatespenning, viskositet, tetthet, trenger den, under påvirkning av kapillære krefter, inn i de minste defektene som når overflaten til testobjektet

Fremkalleren, som påføres overflaten av testobjektet en tid etter forsiktig fjerning av penetranten fra overflaten, løser opp fargestoffet som befinner seg inne i defekten og, på grunn av diffusjon, "trekker" penetranten som er igjen i defekten på overflaten av testen gjenstand.

Eksisterende defekter er synlige i tilstrekkelig kontrast. Indikatormerker i form av linjer indikerer sprekker eller riper, individuelle prikker indikerer porer.

Prosessen med å oppdage defekter ved hjelp av kapillærmetoden er delt inn i 5 stadier (utføre kapillærtesting):

1. Foreløpig rengjøring av overflaten (bruk et rengjøringsmiddel)

2. Påføring av penetrant

3. Fjerne overflødig penetrant

4. Søknad av utvikler

5. Kontroll

Foreløpig overflaterengjøring. For å sikre at fargestoffet kan trenge inn i defekter på overflaten, må det først rengjøres med vann eller et organisk rengjøringsmiddel. Alle forurensninger (oljer, rust osv.) og eventuelle belegg (lakk, metallisering) må fjernes fra det kontrollerte området. Etter dette tørkes overflaten slik at det ikke blir igjen vann eller rengjøringsmiddel inne i defekten.

Påføring av penetrant. Penetranten, vanligvis rød i fargen, påføres overflaten ved å spraye, børste eller dyppe OK i et bad, for god impregnering og fullstendig dekning av penetranten. Som regel, ved en temperatur på 5-50 0 C, i en periode på 5-30 minutter.

Fjerne overflødig penetrant. Overflødig penetrant fjernes ved å tørke av med en klut og skylle med vann. Eller det samme rengjøringsmiddelet som på forhåndsrengjøringsstadiet. I dette tilfellet må penetranten fjernes fra overflaten, men ikke fra defekthulen. Overflaten tørkes deretter med en lofri klut eller en luftstrøm. Ved bruk av rengjøringsmiddel er det fare for at penetranten lekkes ut og at den vises feil.

Søknad av utvikler. Etter tørking påføres en fremkaller, vanligvis hvit, umiddelbart på OC i et tynt, jevnt lag.

Kontroll. QA-inspeksjon begynner umiddelbart etter slutten av utviklingsprosessen og slutter, i henhold til ulike standarder, på ikke mer enn 30 minutter. Intensiteten til fargen indikerer dybden av defekten jo blekere fargen er, jo grunnere defekten. Har intens farge dype sprekker. Etter testing fjernes fremkalleren med vann eller et rengjøringsmiddel.
Fargepenetranten påføres overflaten av testobjektet (OC). Takket være de spesielle egenskapene som er sikret ved valg av visse fysiske egenskaper til penetranten: overflatespenning, viskositet, tetthet, trenger den, under påvirkning av kapillære krefter, inn i de minste defektene som når overflaten til testobjektet. Fremkalleren, som påføres overflaten av testobjektet en tid etter forsiktig fjerning av penetranten fra overflaten, løser opp fargestoffet som befinner seg inne i defekten og, på grunn av diffusjon, "trekker" penetranten som er igjen i defekten på overflaten av testen gjenstand. Eksisterende defekter er synlige i tilstrekkelig kontrast. Indikatormerker i form av linjer indikerer sprekker eller riper, individuelle prikker indikerer porer.

Sprøyter, som aerosolbokser, er mest praktiske. Utvikleren kan også påføres ved å dyppe. Tørre fremkallere påføres i et virvelkammer eller elektrostatisk. Etter påføring av utvikleren bør du vente fra 5 minutter for store defekter til 1 time for små defekter. Defekter vil vises som røde merker på en hvit bakgrunn.

Gjennom sprekker på tynnveggede produkter kan de oppdages ved å påføre fremkaller og penetrant fra ulike sider av produktet. Fargestoffet som har gått gjennom vil være godt synlig i fremkallerlaget.

Penetrant (penetrant fra engelsk penetrate - å penetrere) kalles et kapillærfeildeteksjonsmateriale som har evnen til å penetrere diskontinuiteter i testobjektet og indikere disse diskontinuitetene. Penetranter inneholder fargestoffer (fargemetode) eller selvlysende tilsetningsstoffer (luminescerende metode), eller en kombinasjon av begge. Tilsetningsstoffer gjør det mulig å skille området av fremkallerlaget over sprekken impregnert med disse stoffene fra det viktigste (oftest hvite) kontinuerlige materialet til objektet (bakgrunn) uten defekter.

Utvikler (utvikler) er et feildeteksjonsmateriale designet for å trekke ut penetrant fra en kapillær diskontinuitet for å danne et tydelig indikatormønster og skape en kontrasterende bakgrunn. Dermed er utviklerens rolle i kapillærtesting på den ene siden å trekke ut penetranten fra defekter på grunn av kapillærkrefter, på den andre siden må utvikleren lage en kontrasterende bakgrunn på overflaten av det kontrollerte objektet for å sikkert identifisere fargede eller selvlysende indikatorer spor av defekter. På riktig teknologi manifestasjoner, kan bredden på sporet være 10 ... 20 eller flere ganger større enn bredden på defekten, og lysstyrkekontrasten øker med 30 ... 50%. Denne forstørrelseseffekten lar erfarne teknikere oppdage svært små sprekker selv med det blotte øye.

Sekvens av operasjoner for kapillærkontroll:

Forrensing	Mekanisk, børst	Jet metode	Varm damp avfetting	Løsemiddelrengjøring
Fortørking
Påføring av penetrant	Nedsenking i badekaret	Påføring med pensel	Aerosol/spraypåføring	Elektrostatisk applikasjon
Middels rengjøring	En lofri klut eller svamp dynket i vann	Vannvåt børste	Skyll med vann	En lofri klut eller svamp dynket i et spesielt løsemiddel
Tørking	Lufttørk	Tørk av med en lofri klut	Blås med ren, tørr luft	Tørk med varm luft
Søker utvikler	Immersion (vannbasert utvikler)	Aerosol/spraypåføring (alkoholbasert utvikler)	Elektrostatisk applikasjon (alkoholbasert utvikler)	Påføring av tørr fremkaller (for svært porøse overflater)
Overflateinspeksjon og dokumentasjon	Styring i dagslys eller kunstig lys min. 500Lux (EN 571-1/ EN3059) Ved bruk av fluorescerende penetrant: Belysning:< 20 Lux UV-intensitet: 1000μW/ cm 2	Dokumentasjon på transparent film	Fotooptisk dokumentasjon	Dokumentasjon gjennom foto eller video

De viktigste kapillærmetodene for ikke-destruktiv testing er delt inn i følgende avhengig av typen penetrerende stoff:

· Metoden for penetrerende løsninger er en væskemetode for kapillær ikke-destruktiv testing, basert på bruk av en væskeindikatorløsning som penetrerende stoff.

· Metoden for filtrerbare suspensjoner er en væskemetode for kapillær ikke-destruktiv testing, basert på bruk av en indikatorsuspensjon som et væskepenetrerende stoff, som danner et indikatormønster fra filtrerte partikler i den dispergerte fasen.

Kapillærmetoder, avhengig av metoden for å identifisere indikatormønsteret, er delt inn i:

· Selvlysende metode , basert på registrering av kontrasten til et synlig indikatormønster selvlysende i langbølget ultrafiolett stråling mot bakgrunnen av overflaten til testobjektet;

· kontrast (farge) metode, basert på registrering av kontrasten til et fargeindikatormønster i synlig stråling mot bakgrunnen av overflaten til testobjektet.

· luminans metode, basert på registrering av kontrasten i synlig stråling av et akromatisk mønster mot bakgrunnen av overflaten til testobjektet.

Fysisk grunnlag for deteksjon av kapillærfeil. Deteksjon av selvlysende feil (LD). Deteksjon av fargefeil (CD).

Det er to måter å endre kontrastforholdet mellom bildet av defekten og bakgrunnen på. Den første metoden består i å polere overflaten til det kontrollerte produktet, etterfulgt av å etse det med syrer. Med denne behandlingen blir defekten tilstoppet med korrosjonsprodukter, blir svart og blir merkbar mot den lyse bakgrunnen til det polerte materialet. Denne metoden har en rekke begrensninger. Spesielt i produksjonsforhold Det er helt ulønnsomt å polere overflaten på produktet, spesielt sveiser. I tillegg er metoden ikke anvendelig ved testing av presisjonspolerte deler eller ikke-metalliske materialer. Etsemetoden brukes ofte til å kontrollere noen lokale mistenkelige områder av metallprodukter.

Den andre metoden er å endre lyseffekten til defekter ved å fylle dem fra overflaten med spesielle lys- og fargekontrastindikatorvæsker - penetranter. Hvis penetranten inneholder selvlysende stoffer, det vil si stoffer som gir en lys glød når de bestråles med ultrafiolett lys, kalles slike væsker selvlysende, og kontrollmetoden er følgelig selvlysende (deteksjon av selvlysende feil - LD). Hvis grunnlaget for penetranten er fargestoffer som er synlige i dagslys, kalles inspeksjonsmetoden farge (fargefeildeteksjon - CD). I fargefeildeteksjon brukes knallrøde fargestoffer.

Essensen av deteksjon av penetrerende feil er som følger. Overflaten på produktet rengjøres for smuss, støv, fett, flussrester, malingsbelegg osv. Etter rengjøring påføres et lag penetreringsmiddel på overflaten av det tilberedte produktet og får stå i noen tid slik at væsken kan trenge inn i defektenes åpne hulrom. Deretter renses overflaten for væske, hvorav noe forblir i de defekte hulrommene.

I tilfelle av fluorescerende feildeteksjon Produktet belyses med ultrafiolett lys (ultrafiolett illuminator) i et mørklagt rom og inspiseres. Defekter er tydelig synlige i form av sterkt glødende striper, prikker, etc.

Med fargefeildeteksjon er det ikke mulig å identifisere defekter på dette stadiet, siden øyets oppløsning er for lav. For å øke detekterbarheten av defekter, etter å ha fjernet penetranten fra den, påføres et spesielt utviklingsmateriale i form av en hurtigtørkende suspensjon (for eksempel kaolin, kollodium) eller lakkbelegg på overflaten av produktet. Utviklingsmaterialet (vanligvis hvitt) trekker penetranten ut av defekthulen, noe som resulterer i dannelse av indikatormerker på fremkalleren. Indikatormerker gjentar fullstendig konfigurasjonen av defekter i plan, men er større i størrelse. Slike indikatorspor er lett synlige for øyet selv uten bruk av optiske midler. Jo dypere defektene er, desto større er økningen i størrelsen på indikatorsporet, dvs. jo større volum av penetrant som fyller defekten, og jo mer tid har gått siden påføringen av fremkallingslaget.

Det fysiske grunnlaget for kapillærfeildeteksjonsmetoder er fenomenet kapillæraktivitet, dvs. væskens evne til å trekkes inn i de minste gjennomgående hull og kanaler åpne i den ene enden.

Kapillæraktivitet avhenger av fuktighetsevnen til et fast stoff av en væske. I enhver kropp er hvert molekyl utsatt for molekylære kohesjonskrefter fra andre molekyler. De er større i et fast stoff enn i en væske. Derfor har væsker, i motsetning til faste stoffer, ikke formelastisitet, men har høy volumetrisk elastisitet. Molekyler som ligger på overflaten av kroppen samhandler både med molekyler med samme navn i kroppen, som har en tendens til å trekke dem inn i volumet, og med molekyler i miljøet som omgir kroppen og har størst potensiell energi. Av denne grunn oppstår en ukompensert kraft, kalt overflatespenningskraften, vinkelrett på grensen i retning inne i kroppen. Overflatespenningskrefter er proporsjonale med lengden på fuktingskonturen og har naturlig nok en tendens til å redusere den. Væsken på metallet, avhengig av forholdet mellom intermolekylære krefter, vil spre seg over metallet eller samle seg i en dråpe. En væske fukter et fast stoff hvis kreftene for interaksjon (tiltrekning) av væsken med molekylene til det faste stoffet er større enn kreftene til overflatespenning. I dette tilfellet vil væsken spre seg over det faste stoffet. Hvis overflatespenningskreftene er større enn kreftene til interaksjon med molekylene til faststoffet, vil væsken samle seg til en dråpe.

Når væske kommer inn i en kapillærkanal, er overflaten buet, og danner en såkalt menisk. Overflatespenningskrefter har en tendens til å redusere størrelsen på den frie grensen til menisken, og en ekstra kraft begynner å virke i kapillæren, noe som fører til absorpsjon av fuktevæsken. Dybden som en væske trenger inn i en kapillær er direkte proporsjonal med overflatespenningskoeffisienten til væsken og omvendt proporsjonal med radiusen til kapillæren. Med andre ord, jo mindre radius av kapillæren (defekten) og jo bedre fuktbarheten til materialet er, jo raskere trenger væsken inn i kapillæren og til større dybde.

Fra oss kan du kjøpe materialer for penetranttesting (fargefeildeteksjon) til en lav pris fra et lager i Moskva: penetrant, utvikler, renere Sherwin, kapillærsystemerHelling, Magnaflux, ultrafiolett lys, ultrafiolette lamper, ultrafiolette illuminatorer, ultrafiolette lamper og kontrollprøver (standarder) for fargefeildeteksjon av CD-er.

Vi leverer forbruksvarer for deteksjon av fargefeil i hele Russland og CIS av transportselskaper og budtjenester.

Kapillær kontroll. Kapillær metode. Ubremsbar kontroll. Deteksjon av penetrerende feil.

Vår instrumentbase

Organisasjonsspesialister Uavhengig ekspertise Vi er klare til å hjelpe både enkeltpersoner og juridiske personer med å gjennomføre konstruksjon og teknisk undersøkelse, teknisk inspeksjon av bygninger og konstruksjoner, penetranttesting.

Har du uløste spørsmål eller vil du personlig kommunisere med våre spesialister eller bestille uavhengig byggekompetanse, all informasjon som er nødvendig for dette kan fås i delen "Kontakter".

Vi ser frem til samtalen og takker på forhånd for tilliten.