Капиллярный контроль. Капиллярная дефектоскопия

Методы капиллярного контроля основаны на проникновении жидкости в полости дефектов и адсорбировании или диффузии ее из дефектов. При этом наблюдается разница в цвете или свечении между фоном и участком поверхности над дефектом. Капиллярные методы применяют для определения поверхностных дефектов в виде трещин, пор, волосовин и других нарушений сплошности на поверхности деталей.

К капиллярным методам дефектоскопии относится люминесцентный метод и метод красок.

При люминесцентном методе очищенные от загрязнений исследуемые поверхности покрываются с помощью распылителя или кисти флюоресцирующей жидкостью. В качестве таких жидкостей могут быть: керосин (90 %) с автолом (10 %); керосин (85 %) с трансформаторным маслом (15 %); керосин (55 %) с машинным маслом (25 %) и бензином (20 %).

Излишки жидкости удаляют обтирая контролируемые участки ветошью, смоченной в бензине. Чтобы ускорить выход флюоресцирующих жидкостей, находящихся в полости дефекта, поверхность детали опыляют порошком, обладающим адсорбирующими свойствами. Через 3-10 мин после опыления контролируемый участок освещают ультрафиолетовым светом. Поверхностные дефекты, в которые прошла люминесцирующая жидкость, становятся хорошо видимыми по яркому темно-зеленому или зелено-голубому свечению. Метод позволяет обнаружить трещины шириной до 0,01 мм.

При контроле методом красок сварной шов предварительно очищают и обезжиривают. На очищенную поверхность сварного соединения наносят раствор красителя. В качестве проникающей жидкости с хорошей смачиваемостью применяют красные краски следующего состава:

Жидкость наносят на поверхность пульверизатором или кистью. Время пропитки - 10-20 мин. По истечении этого времени лишнюю жидкость стирают с поверхности контролируемого участка шва ветошью, смоченной в бензине.

После полного испарения бензина с поверхности детали на нее наносят тонкий слой белой проявляющей смеси. Белую проявляющую краску приготовляют из коллодия на ацетоне (60 %), бензола (40 %) и густотертых цинковых белил (50 г/л смеси). Через 15-20 мин на белом фоне в местах расположения дефектов появляются характерные яркие полоски или пятна. Трещины обнаруживаются как тонкие линии, степень яркости которых зависит от глубины этих трещин. Поры появляются в виде точек различной величины, а межкристаллическая коррозия в виде тонкой сетки. Очень мелкие дефекты наблюдают под лупой 4-10-кратного увеличения. По окончании контроля белую краску удаляют о поверхности, протирая деталь ветошью, смоченной в ацетоне.

У нас на сайте всегда представлено большое количество свежих актуальных вакансий. Используйте фильтры для быстрого поиска по параметрам.

Для успешного трудоустройства желательно иметь профильное образование, а также обладать необходимыми качествами и навыками работы. Прежде всего, нужно внимательно изучить требования работодателей по выбранной специальности, затем заняться составлением резюме.

Не стоит отправлять свое резюме одновременно по всем компаниям. Выбирайте подходящие вакансии, ориентируясь на свою квалификацию и опыт работы. Перечислим самые значимые для работодателей навыки, необходимые Вам для успешной работы инженером по неразрушающему контролю в Москве:

Топ 7 ключевых навыков, которыми Вам нужно обладать для трудоустройства

Также довольно часто в вакансиях встречаются следующие требования: ведение переговоров, проектная документация и ответственность.

Готовясь к собеседованию, используйте эту информацию как чек-лист. Это поможет Вам не только понравиться рекрутеру, но и получить желаемую работу!

Анализ вакансий в Москве

По результатам анализа вакансий, опубликованных на нашем сайте, указанная начальная зарплата, в среднем, составляет — 71 022 . Усредненный максимальный уровень дохода (указанная «зарплата до») — 84 295 . Нужно учитывать, что приведенные цифры это статистика. Реальная же зарплата при трудоустройстве может сильно отличаться в зависимости от многих факторов:

Ваш предыдущий опыт работы, образование
Тип занятости, график работы
Размер компании, ее отрасль, бренд и др.

Уровень зарплаты в зависимости от опыта работы соискателя

Капиллярный контроль (капиллярная / люминесцентная / цветная дефектоскопия, контроль пенетрантами)

Капиллярный контроль, капиллярная дефектоскопия, люминесцентная / цветная дефектоскопия - это наиболее распространённые в среде специалистов названия метода неразрушающего контроля проникающими веществами, - пенетрантами .

Капиллярный метод контроля - оптимальный способ обнаружения дефектов, выходящих на поверхность изделий. Практика показывает высокую экономическую эффективность капиллярной дефектоскопии, возможность её использования в широком разнообразии форм и контролируемых объектов, начиная от металлов и заканчивая пластмассами.

При относительно низкой стоимости расходных материалов, оборудование для проведения люминесцентной и цветной дефектоскопии является более простым и менее дорогостоящим, чем для большинства других методов неразрушающего контроля.

Наборы для капиллярного контроля

Комплекты для цветной дефектоскопии на основе красных пенетрантов и белых проявителей

Стандартный набор для работы в диапазоне температур -10°C ... +100°C

Высокотемпературный набор для работы в диапазоне 0°C ... +200°C

Комплекты для капиллярной дефектоскопии на основе люминесцентных пенетрантов

Стандартный набор для работы в диапазоне температур -10°C ... +100°C в видимом и УФ свете

Высокотемпературный набор для работы в диапазоне 0°C ... +150°C с использованием УФ светильника λ=365 нм.

Набор для контроля особо ответственных изделий в диапазоне 0°C ... +100°C с использованием УФ светильника λ=365 нм.

Капиллярная дефектоскопия - обзор

Историческая справка

Метод исследования поверхности объекта проникающими пенетрантами , который также известен как капиллярная дефектоскопия (капиллярный контроль), появился в нашей стране в 40-х годах прошлого столетия. Капиллярный контроль впервые стали применять в авиастроении. Его простые и понятные принципы остались неизменными до настоящего времени.

За рубежом, примерно в это же время был предложен, а вскоре и запатентован красно-белый метод обнаружения поверхностных дефектов. Впоследствии, он получил название - метод контроля проникающими жидкостями (Liquid penetrant testing). Во второй половине 50-х годов прошлого века материалы для капиллярной дефектоскопии были описаны в военной спецификации США (MIL-1-25135).

Контроль качества проникающими веществами

Возможность контроля качества изделий, деталей и узлов проникающими веществами - пенетрантами существует благодаря такому физическому явлению, как смачивание. Дефектоскопическая жидкость (пенетрант) смачивает поверхность, заполняет устье капилляра, тем самым создавая условия для появления капиллярного эффекта.

Проникающая способность - комплексное свойство жидкостей. Это явление - основа капиллярного контроля. Проникающая способность зависит от следующих факторов:

свойства исследуемой поверхности и степень её очистки от загрязнений;
физико-химические свойства материала объекта контроля;
свойства пенетранта (смачиваемость, вязкость, поверхностное натяжение);
температура объекта исследования (влияет на вязкость пенетранта и смачиваемость)

Среди прочих видов неразрушающего контроля (НК) капиллярный метод играет особую роль. Во-первых, по совокупности качеств, это идеальный способ контроля поверхности на наличие невидимых глазу микроскопических несплошностей. От других видов НК его выгодно отличают портативность и мобильность, стоимость контроля единицы площади изделия, относительная простота реализации без использования сложного оборудования. Во-вторых, капиллярный контроль более универсален. Если, к примеру, применяется только для контроля ферромагнитных материалов имеющих относительную магнитную проницаемость более 40, то капиллярная дефектоскопия применима к изделиям практически любой формы и материала, где геометрия объекта и направление дефектов особой роли не играют.

Развитие капиллярного контроля как метода неразрушающего контроля

Развитие методов дефектоскопии поверхностей, как одного из направлений неразрушающего контроля напрямую связано с научно-техническим прогрессом. Производители промышленного оборудования всегда были озабочены экономией материалов и людских ресурсов. При этом, эксплуатация оборудования зачастую связана с повышенными механическими нагрузками на некоторые его элементы. В качестве примера приведём лопатки турбин авиационных двигателей. В режиме интенсивных нагрузок именно трещины на поверхности лопаток представляют собой известную опасность.

В этом частном случае, как и во многих других, капиллярный контроль оказался как нельзя кстати. Производители быстро оценили , он был взят на вооружение и получил устойчивый вектор развития. Капиллярный метод оказался одним из самых чувствительных и востребованных методов неразрушающего контроля во многих отраслях. Главным образом, в машиностроении, серийном и мелкосерийном производстве.

В настоящее время совершенствование методов капиллярного контроля осуществляется в четырёх направлениях:

повышение качества дефектоскопических материалов, направленное на расширение диапазона чувствительности;
снижение вредного воздействия материалов на окружающую среду и человека;
использование систем электростатического напыления пенетрантов и проявителей для более равномерного и экономного их нанесения на контролируемые детали;
внедрение схем автоматизации в многооперационный процесс диагностики поверхностей на производстве.

Организация участка цветной (люминесцентной) дефектоскопии

Организация участка для цветной (люминесцентной) дефектоскопии осуществляется в соответствии с отраслевыми рекомендациями и стандартами предприятий: РД-13-06-2006. Участок закрепляется за лабораторией неразрушающего контроля предприятия, которая аттестуется в соответствии с Правилами аттестации и основными требованиями к лабораториям неразрушающего контроля ПБ 03-372-00.

Как в нашей стране, так и за рубежом, использование методов цветной дефектоскопии на крупных предприятиях описано во внутренних стандартах, которые, полностью основаны на национальных. Цветная дефектоскопия описана в стандартах компаний Pratt&Whitney, Rolls-Royce, General Electric, Aerospatiale и других.

Капиллярный контроль - плюсы и минусы

Преимущества капиллярного метода

Низкие затраты на расходные материалы.
Высокая объективность результатов контроля.
Может применяться почти для всех твёрдых материалов (металлы, керамика, пластмассы и т.д.) за исключением пористых.
В большинстве случаев, капиллярный контроль не требует использования технологически сложного оборудования.
Осуществление контроля в любом месте при любых условиях, в том числе стационарных с использованием соответствующего оборудования.
Благодаря высокой производительности контроля возможна быстрая проверка крупных объектов имеющих большую площадь исследуемой поверхности. При использовании данного метода на предприятиях с непрерывным производственным циклом возможен поточный контроль изделий.
Капиллярный метод идеально подходит для обнаружения всех типов поверхностных трещин, обеспечивая чёткую визуализацию дефектов (при осуществлении контроля должным образом).
Прекрасно подходит для контроля изделий со сложной геометрией, лёгких металлических деталей, например, турбинных лопаток в аэрокосмической отрасли и энергетике, деталей двигателей в автомобильной промышленности.
При определённых обстоятельствах метод может быть применён для испытаний на герметичность. Для этого пенетрант наносится на одну сторону поверхности, а проявитель на другую. В месте утечки пенетрант вытягивается на поверхность проявителем. Контроль герметичности для обнаружения и определения местонахождения утечек чрезвычайно важен для таких изделий как резервуары, ёмкости, радиаторы, гидравлические системы и т.п.
В отличие от рентгеновского контроля капиллярная дефектоскопия не требует специальных мер безопасности, таких как применение средств радиационной защиты. Во время проведения исследований оператору достаточно проявлять элементарную осторожность при работе с расходными материалами и пользоваться респиратором.
Отсутствие специальных требований, касающихся знаний и квалификации оператора.

Ограничения для цветной дефектоскопии

Основным ограничением капиллярного метода контроля является возможность обнаружения только тех дефектов, которые открыты к поверхности.
Фактором, снижающим эффективность капиллярного тестирования, является шероховатость объекта исследований, - пористая структура поверхности приводит к получению ложных показаний.
К особым случаям, хотя и достаточно редким, следует причислить малую смачиваемость поверхности некоторых материалов пенетрантами как на водной основе, так и на основе органических растворителей.
В некоторых случаях к недостаткам метода можно отнести сложность выполнения подготовительных операций, связанных с удалением лакокрасочных покрытий, оксидных плёнок и сушкой деталей.

Капиллярный контроль - термины и определения

Капиллярный неразрушающий контроль

Капиллярный неразрушающий контроль базируется на проникновении пенетрантов в полости, которые образуют дефекты на поверхности изделий. Пенетрант - это краситель . Его след, после соответствующей обработки поверхности, регистрируется визуально или с помощью приборов.

В капиллярном контроле применяются различные способы тестирования, основанные на использования пенетрантов, материалов для подготовки поверхности, проявителей и для капиллярных исследований. В настоящее время на рынке имеется достаточное количество расходных материалов для капиллярного контроля, которые позволяют провести выбор и разработку методик, удовлетворяющих, по существу, любым требованиям чувствительности, совместимости и экологии.

Физические основы капиллярной дефектоскопии

Основа капиллярной дефектоскопии - это капиллярный эффект, как физическое явление и пенетрант, как вещество с определёнными свойствами. На капиллярный эффект оказывают влияние такие явления как поверхностное натяжение, смачивание, диффузия, растворение, эмульгирование. Но для того, чтобы эти явления работали на результат, поверхность объекта контроля должна быть хорошо очищена и обезжирена.

Если поверхность подготовлена должным образом, капля пенетранта, попавшая на неё быстро растекается, образуя пятно. Это говорит о хорошем смачивании. Под смачиванием (прилипанием к поверхности) понимают способность жидкого тела образовывать устойчивую поверхность раздела на границе с твёрдым телом. Если силы взаимодействия между молекулами жидкости и твёрдого тела превышают силы взаимодействия между молекулами внутри жидкости, то происходит смачивание поверхности твёрдого тела.

Частицы пигмента пенетранта , во много раз меньше по размеру, чем ширина раскрытия микротрещин и прочих повреждений поверхности объекта исследования. Кроме того, важнейшим физическим свойством пенетрантов является низкое поверхностное натяжение. За счёт этого параметра пенетранты обладают достаточной проникающей способностью и хорошо смачивают различные виды поверхностей - от металлов, до пластика.

Проникновение пенетранта в несплошности (полости) дефектов и последующее извлечение пенетранта в процессе проявки происходит под действием капиллярных сил. А расшифровка дефекта становится возможной за счёт разницы в цвете (цветная дефектоскопия) или свечении (люминесцентная дефектоскопия) между фоном и участком поверхности над дефектом.

Таким образом, при обычных условиях, очень мелкие дефекты на поверхности объекта контроля человеческому глазу не видны. В процессе поэтапной обработки поверхности специальными составами, на котором и основана капиллярная дефектоскопия, над дефектами образуется легко читаемый, контрастный индикаторный рисунок.

В цветной дефектоскопии , за счёт действия проявителя пенетранта, который "вытягивает" пенетрант на поверхность силами диффузии, размер индикации обычно оказывается существенно больше, чем размер самого дефекта. Размер индикаторного рисунка в целом, при соблюдении технологии контроля, зависит от поглощённого несплошностью объёма пенетранта. При оценке результатов контроля можно провести некоторую аналогию с физикой "эффекта усиления" сигналов. В нашем случае, "выходной сигнал" - это контрастный индикаторный рисунок, который по размеру может быть в несколько раз больше чем "входной сигнал" - нечитаемое глазом изображение несплошности (дефекта).

Дефектоскопические материалы

Дефектоскопические материалы для капиллярного контроля это средства, которые используются при контроле жидкостью (контроль пенетрацией), проникающей в поверхностные несплошности проверяемых изделий.

Пенетрант

Пенетрант - это индикаторная жидкость, проникающее вещество (от английского penetrate - проникать) .

Пенетрантами называют капиллярный дефектоскопический материал, который способен проникать в поверхностные несплошности контролируемого объекта. Проникновение пенетранта в полость повреждения происходит под действием капиллярных сил. В результате малого поверхностного натяжения и действия сил смачивания, пенетрант заполняет пустоту дефекта через устье, открытое к поверхности, образуя, при этом, вогнутый мениск.

Пенетрант - главный расходный материал для капиллярной дефектоскопии. Пенетранты различают по способу визуализации на контрастные (цветные) и люминесцентные (флуоресцентные), по способу удаления с поверхности на водосмываемые и удаляемые очистителем (пост-эмульгируемые), по чувствительности на классы (в порядке убывания - I, II, III и IV классы по ГОСТ 18442-80)

Зарубежные стандарты MIL-I-25135E и AMS-2644 в отличие от ГОСТ 18442-80 разделяют уровни чувствительности пенетрантов на классы в порядке возрастания: 1/2 - ультранизкая чувствительность, 1 - низкая, 2 - средняя, 3 - высокая, 4 - сверхвысокая.

К пенетрантам предъявляют целый ряд требований, главное из которых - хорошая смачиваемость. Следующий, важный для пенетрантов параметр, - вязкость. Чем она ниже, тем меньше времени требуется для полной пропитки поверхности объекта контроля. В капиллярном контроле учитываются такие свойства пенетрантов, как:

смачиваемость;
вязкость;
поверхностное натяжение;
летучесть;
точка воспламенения (температура вспышки);
удельный вес;
растворимость;
чувствительность к загрязнениям;
токсичность;
запах;
инертность.

В состав пенетранта обычно входят высококипящие растворители, красители (люминофоры) на основе пигмента или растворимые, поверхностно-активные вещества (ПАВ), ингибиторы коррозии, связующие. Пенетранты выпускаются в баллонах для аэрозольного нанесения (наиболее подходящая форма выпуска для выездных работ), пластиковых канистрах и бочках.

Проявитель

Проявитель - материал для капиллярного неразрушающего контроля, который благодаря своим свойствам извлекает на поверхность находящийся в полости дефекта пенетрант.

Проявитель пенетранта, как правило, имеет белый цвет и выступает в качестве контрастирующего фона для индикаторного изображения.

Проявитель наносится на поверхность объекта контроля тонким, равномерным слоем после её очистки (промежуточная очистка) от пенетранта. После процедуры промежуточной очистки некоторое количество пенетранта остаётся в зоне дефекта. Проявитель, под действием сил адсорбции, абсорбции или диффузии (в зависимости от типа действия) "вытягивает" на поверхность оставшийся в капиллярах дефектов пенетрант.

Таким образом, пенетрант под действием проявителя "подкрашивает" участки поверхности над дефектом, образуя чёткую дефектограмму - индикаторный рисунок, повторяющий расположение дефектов на поверхности.

По типу действия проявители разделяют на сорбционные (порошки и суспензии) и диффузионные (краски, лаки и плёнки). Чаще всего проявители представляют собой химически нейтральные сорбенты из соединений кремния, белого цвета. Такие проявители, покрывая поверхность создают слой, имеющий микропористую структуру, в которую, под действием капиллярных сил, легко проникает красящий пенетрант. При этом слой проявителя над дефектом окрашивается в цвет красителя (цветной метод), либо смачивается жидкостью с добавкой люминофора, которая в ультрафиолетовом свете начинает флуоресцировать (люминесцентный метод). В последнем случае использование проявителя не обязательно - он лишь увеличивает чувствительность контроля.

Правильно выбранный проявитель должен обеспечивать равномерное покрытие поверхности. Чем выше сорбционные свойства проявителя, тем лучше он "вытягивает" пенетрант из капилляров в ходе проявки. Это важнейшие свойства проявителя, определяющие его качество.

Капиллярный контроль предполагает использование сухих и мокрых проявителей. В первом случае речь идёт о порошковых проявителях, во втором о проявителях на водной основе (водные, водосмываемые), или на основе органических растворителей (не водные).

Проявитель в составе дефектоскопической системы, как и остальные материалы этой системы подбирается исходя из требований к чувствительности. Например, для выявления дефекта, имеющего ширину раскрытия до 1 микрона, в соответствии с американским стандартом AMS-2644 для диагностики движущихся деталей газотурбинной установки следует применять порошковый проявитель и люминесцентный пенетрант.

Порошковые проявители обладают хорошей дисперсностью и наносятся на поверхность электростатическим или вихревым способом, с образованием тонкого и равномерного слоя, необходимого для гарантированного вытягивания небольшого объёма пенетранта из полостей микротрещин.

Проявители на водной основе не всегда обеспечивают создание тонкого и равномерного слоя. В этом случае, при наличии на поверхности мелких дефектов, пенетрант не всегда выходит на поверхность. Слишком толстый слой проявителя может маскировать дефект.

Проявители могут химически взаимодействовать с индикаторными пенетрантами. По характеру этого взаимодействия проявители разделяют на химически активные и химически пассивные. Последние получили наиболее широкое распространение. Химически активные проявители реагируют с пенетрантом. Обнаружение дефектов, в этом случае, производится по наличию продуктов реакции. Химически пассивные проявители выступают лишь в роли сорбента.

Проявители пенетрантов выпускаются в баллонах для аэрозольного нанесения (наиболее подходящая форма выпуска для выездных работ), пластиковых канистрах и бочках.

Эмульгатор пенетранта

Эмульгатор (гаситель пенетранта по ГОСТ 18442-80) - это дефектоскопический материал для капиллярного контроля, применяемый для промежуточной очистки поверхности при использовании постэмульгируемого пенетранта.

В процессе эмульгирования оставшийся на поверхности пенетрант взаимодействует с эмульгатором. Впоследствии, полученная смесь удаляется водой. Целью процедуры является очистка поверхности от избытка пенетранта.

Процесс эмульгирования может оказывать существенное влияние на качество визуализации дефектов, особенно при контроле объектов с шероховатой поверхностью. Выражается это в получении контрастирующего фона необходимой чистоты. Для получения хорошо читаемого индикаторного рисунка, яркость фона не должна превышать яркость индикации.

В капиллярном контроле применяют липофильные и гидрофильные эмульгаторы. Липофильный эмульгатор - изготавливается на масляной основе, гидрофильный - на водной. Различаются они механизмом действия.

Липофильный эмульгатор, покрывая поверхность изделия, переходит в оставшийся пенетрант под действием сил диффузии. Получившаяся смесь легко удаляется с поверхности водой.

Гидрофильный эмульгатор действует на пенетрант иным образом. При его воздействии пенетрант разделяется на множество частиц меньшего объёма. В результате образуется эмульсия, и пенетрант утрачивает свойства к смачиванию поверхности объекта контроля. Полученная эмульсия удаляется механически (смывается водой). Основа гидрофильных эмульгаторов - растворитель и поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Очиститель пенетранта (поверхности)

Очиститель для капиллярного контроля - это органический растворитель для удаления излишков пенетранта (промежуточная очистка), очистки и обезжиривания поверхности (предварительная очистка).

Существенное влияние на смачивание поверхности оказывают её микрорельеф и степень очистки от масел, жиров и прочих загрязнений. Для того, чтобы пенетрант проникал даже в самые мелкие поры, в большинстве случаев, механической очистки недостаточно. Поэтому, перед проведением контроля поверхность детали обрабатывают специальными очистителями, изготовленными на основе высококипящих растворителей.

Степень проникновения пенетранта в полости дефектов:

Важнейшими свойствами современных очистителей поверхности для капиллярного контроля являются:

способность к обезжириванию;
отсутствие нелетучих примесей (способность к испарению с поверхности без оставления следов);
минимальное содержание вредных веществ, оказывающих влияние на человека и окружающую среду;
диапазон рабочих температур.

Совместимость расходных материалов для капиллярного контроля

Дефектоскопические материалы для капиллярного контроля по физическим и химическим свойствам должны быть совместимы как между собой, так и с материалом объекта контроля. Компоненты пенетрантов, очищающих средств и проявителей не должны приводить к потере эксплуатационных свойств контролируемых изделий и к порче оборудования.

Таблица совместимости расходных материалов Элитест для капиллярного контроля:

⚫

Расходники

Р10

Р10Т

Э11

ПР9

ПР20

ПР21

ПР20Т

Система электростатического напыления

Описание

* по ГОСТ Р ИСО 3452-2-2009
** изготавливается по особой, экологически чистой технологии со сниженным содержанием галогенных углеводородов, соединений серы и других веществ, негативно влияющих на окружающую среду.

Р10

⚫

Очиститель био**, класс 2 (негалогенизированный)

Р10Т

∨

⚫

Очиститель высокотемпературный био**, класс 2 (негалогенизированный)

Э11

⚫

Эмульгатор гидрофильный био** для очищения пенетрантов. Разводится в воде в пропорции 1/20

ПР9

⚫

∨

⚫

Проявитель порошковый белого цвета, форма a

ПР20

⚫

∨

⚫

Проявитель белого цвета на основе ацетона, форма d, e

ПР21

⚫

∨

⚫

Проявитель белого цвета на основе растворителя, форма d, e

ПР20Т

⚫

Проявитель высокотемпературный на основе растворителя, форма d, e

П42

⚫

∨

⚫

∨

⚫

∨

Красный пенетрант, 2 (высокий) уровень чувствительности*, метод A, C, D, E

П52

⚫

∨

⚫

∨

⚫

∨

Красный пенетрант био**, 2 (высокий) уровень чувствительности*, метод A, С, D, E

П62

∨

⚫

∨

⚫

Красный пенетрант высокотемпературный, 2 (высокий) уровень чувствительности*, метод A, С, D

П71

⚫

∨

⚫

Люм. пенетрант высокотемпературный на водной основе, 1 (низкий) уровень чувствительности*, метод A, D

П72

⚫

∨

⚫

Люм. пенетрант высокотемпературный на водной основе, 2 (средний) уровень чувствительности*, метод A, D

П71К

⚫

∨

⚫

Концентрат люм. высокотемпературного пенетранта био**, 1/2 (сверхнизкий) уровень чувствительности*, метод A, D

П81

⚫

∨

⚫

∨

⚫

Люминесцентный пенетрант, 1 (низкий) уровень чувствительности*, метод A, С

∨

⚫

∨

⚫

Люминесцентный пенетрант, 1 (низкий) уровень чувствительности*, метод B, C, D

П92

⚫

∨

⚫

∨

⚫

Люминесцентный пенетрант, 2 (средний) уровень чувствительности*, метод B, C, D

⚫

∨

⚫

Люминесцентный пенетрант, 4 (сверхвысокий) уровень чувствительности*, метод B, C, D

⚫ - рекомендуется использовать; ∨ - можно использовать; × - нельзя использовать
Скачать таблицу совместимости расходных материалов для капиллярного и магнитопорошкового контроля:

Оборудование для капиллярного контроля

Оборудование, используемое при капиллярном контроле:

эталонные (контрольные) образцы для капиллярной дефектоскопии;
источники ультрафиолетового освещения (УФ фонари и светильники);
испытательные панели (тест-панель);
пневмогидропистолеты;
пульвелизаторы;
камеры для капиллярного контроля;
системы электростатического нанесения дефектоскопических материалов;
системы очистки воды;
сушильные шкафы;
баки для иммерсионного нанесения пенетрантов.

Выявляемые дефекты

Методы капиллярной дефектоскопии позволяют выявлять дефекты, выходящие на поверхность изделия: трещины, поры, раковины, непровары, межкристаллитная коррозия и другие несплошности с шириной раскрытия менее 0,5 мм.

Контрольные образцы для капиллярной дефектоскопии

Контрольные (стандартные, эталонные, испытательные) образцы для капиллярного контроля представляют собой пластины из металла с нанесёнными на них искусственными трещинами (дефектами) определённого размера. Поверхность контрольных образцов может иметь шероховатость.

Контрольные образцы изготавливаются по зарубежным нормативам, в соответствии с европейскими и американскими стандартами EN ISO 3452-3, AMS 2644C, Pratt & Whitney Aircraft TAM 1460 40 (стандарт предприятия - крупнейшего американского производителя авиационных двигателей).

Контрольные образцы используют:

для определения чувствительности тест-систем на основе разных дефектоскопических материалов (пенетрант, проявитель, очиститель);
для сравнения пенетрантов, один из которых может быть взят за образцовый;
для оценки качества смываемости люминесцентных (флуоресцентных) и контрастных (цветных) пенетрантов в соответствии с нормами AMS 2644C;
для общей оценки качества капиллярного контроля.

Использование контрольных образцов для капиллярного контроля в российском ГОСТ 18442-80 не регламентировано. Тем не менее, в нашей стране контрольные образцы активно применяются в соответствии с ГОСТ Р ИСО 3452-2-2009 и нормами предприятий (например, ПНАЭГ-7-018-89) для оценки пригодности дефектоскопических материалов.

Методики капиллярного контроля

На сегодняшний день накоплен достаточно большой опыт применения капиллярных методов для целей эксплуатационного контроля изделий, узлов и механизмов. Однако, разработку рабочей методики для проведения капиллярного контроля часто приходится осуществлять отдельно для каждого конкретного случая. При этом учитываются такие факторы, как:

требования к чувствительности;
состояние объекта;
характер взаимодействия дефектоскопических материалов с контролируемой поверхностью;
совместимость расходных материалов;
технические возможности и условия выполнения работ;
характер ожидаемых дефектов;
прочие факторы, влияющие на эффективность капиллярного контроля.

ГОСТ 18442-80 определяет классификацию основных капиллярных методов контроля в зависимости от типа проникающего вещества - пенетранта (раствор, либо суспензия частиц пигмента) и в зависимости от способа получения первичной информации:

яркостный (ахроматический);
цветной (хроматический);
люминесцентный (флуоресцентный);
люминесцентно-цветной.

Стандарты ГОСТ Р ИСО 3452-2-2009 и AMS 2644 описывают шесть основных методов капиллярного контроля по типу и группам:

Тип 1. Флуоресцентные (люминесцентные) методы:

метод А: водосмываемый (Группа 4);
метод В: последующего эмульгирования (Группы 5 и 6);
метод С: органорастворимый (Группа 7).

Тип 2. Цветные методы:

метод А: водосмываемый (Группа 3);
метод В: последующего эмульгирования (Группа 2);
метод С: органорастворимый (Группа 1).

Капиллярный контроль сварных соединений применяется для выявления наружных (поверхностных и сквозных) и . Такой способ проверки позволяет выявлять такие дефекты, как горячие и , непровары, поры, раковины и некоторые другие.

При помощи капиллярной дефектоскопии можно определить расположение и величину дефекта, а также его ориентацию по поверхности металла. Этот метод применяется как , так и . Также его используют при сварке пластмасс, стекла, керамики и других материалов.

Сущность метода капиллярного контроля состоит в способности специальных индикаторных жидкостей проникать в полости дефектов шва. Заполняя дефекты, индикаторные жидкости образуют индикаторные следы, которые регистрируются при визуальном осмотре, или с помощью преобразователя. Порядок капиллярного контроля определяется такими стандартами, как ГОСТ 18442 и EN 1289.

Классификация методов капиллярной дефектоскопии

Способы капиллярной проверки подразделяются на основные и комбинированные. Основные подразумевают только капиллярный контроль проникающими веществами. Комбинированные основаны на совместном применении двух или более , одним из которых является капиллярный контроль.

Основные методы контроля

Основные методы контроля подразделяются:

В зависимости от типа проникающего вещества:

проверка с помощью проникающих растворов
проверка при помощи фильтрующих суспензий

В зависимости от способа считывания информации:

яркостный (ахроматический)
цветной (хроматический)
люминесцентный
люминисцентно-цветной.

Комбинированные методы капиллярного контроля

Комбинированные методы подразделяются в зависимости от характера и способа воздействия на проверяемую поверхность. И бывают они:

Капиллярно-электростатический
Капиллярно-электроиндукционный
Капиллярно-магнитный
Капиллярно-радиационный метод поглощения
Капиллярно-радиационный метод излучения.

Технология проведения капиллярной дефектоскопии

До проведения капиллярного контроля проверяемую поверхность необходимо очистить и просушить. После этого на поверхность наносят индикаторную жидкость - панетрант. Эта жидкость проникает в поверхностные дефекты швов и по истечении некоторого времени проводят промежуточную очистку, в ходе которой удаляется излишняя индикаторная жидкость. Далее на поверхность наносят проявитель, который начинает вытягивать индикаторную жидкость из сварных дефектов. Таким образом, на контролируемой поверхности проявляются рисунки дефекта, видимые невооружённым глазом, или при помощи специальных проявителей.

Этапы капиллярного контроля

Процесс контроля капиллярным методом можно разделить на следующие этапы:

Подготовка и предварительная очистка
Промежуточная очистка
Процесс проявления
Выявление сварочных дефектов
Составление протокола в соответствии с результатами проверки
Окончательная очистка поверхности

Материалы для капиллярного контроля

Перечень необходимых материалов для проведения капиллярной дефектоскопии дан в таблице:

Индикаторная жидкость	Промежуточный очиститель	Проявитель
Флуоресцентные жидкости Цветные жидкости Флуоресцентные цветные жидкости		Сухой проявитель
	Эмульгатор на масляной основе	Жидкий проявитель на водной основе
	Растворимый жидкий очиститель	Водный проявитель в виде суспензии
	Водочувствительный эмульгатор
	Вода или растворитель	Жидкий проявитель на основе воды или растворителя для специального применения

Подготовка и предварительная очистка проверяемой поверхности

При необходимости, с контролируемой поверхности сварного шва удаляют загрязнения, такие как окалина, ржавчина, масляные пятна, краска и др. Эти загрязнения удаляют с помощью механической или химической очистки, или комбинацией этих способов.

Механическую очистку рекомендуется проводить лишь в исключительных случаях, если на контролируемой поверхности находится рыхлая плёнка окислов или имеются резкие перепады между валиками шва, глубокие подрезы. Ограниченное применение механическая очистка получила из-за того, что при её проведении часто поверхностные дефекты оказываются закрытыми в результате затирания, и они не выявляются при проверке.

Химическая очистка происходит с применением различных химических чистящих средств, которые удаляют с проверяемой поверхности такие загрязнения, как краска, масляные пятна и др. Остатки химических реагентов могут реагировать с индикаторными жидкостями и влиять на точность контроля. Поэтому химические вещества после предварительной очистки должны смываться с поверхность водой, или другими средствами.

После предварительной очистки поверхности её необходимо просушить. Просушивание необходимо для того, чтобы на наружной поверхности проверяемого шва не осталось ни воды, ни растворителя, ни каких-либо других веществ.

Нанесение индикаторной жидкости

Нанесение индикаторных жидкостей на контролируемую поверхность может выполняться следующими способами:

Капиллярным способом. В этом случае заполнение сварных дефектов происходит самопроизвольно. Жидкость наносится при помощи смачивания, погружения, струёй или распылением сжатым воздухом или инертным газом.
Вакуумным способом. При таком способе в полостях дефектов создаётся разряженная атмосфера и давление становится в них меньше, чем атмосферное, т.е. получается своеобразный вакуум в полостях, который всасывает в себя индикаторную жидкость.
Компрессионный способ. Этот способ противоположен вакуумному способу. Заполнение дефектов происходит под воздействием на индикаторную жидкость давления, превышающего атмосферное давление. Под большим давлением жидкость заполняет дефекты, вытесняя из них воздух.
Ультразвуковой способ. Заполнение полостей дефектов происходит в ультразвуковом поле и использованием ультразвукового капиллярного эффекта.
Деформационный способ. Полости дефектов заполняются под воздействием на индикаторную жидкость упругих колебаний звуковой волны или при статическом нагружении, увеличивающем минимальный размер дефектов.

Для лучшего проникновения индикаторной жидкости в полости дефектов, температура поверхности должна быть в пределах 10-50°С.

Промежуточная очистка поверхности

Наносить вещества для промежуточной очистки поверхности следует таким образом, чтобы индикаторная жидкость не удалялась из поверхностных дефектов.

Очистка водой

Избытки индикаторной жидкости могут быть удалены обрызгиванием, или протиранием влажной тканью. При этом, следует избегать механического воздействия на контролируемую поверхность. Температура воды не должна превышать 50°С.

Очистка растворителем

Сначала излишнюю жидкость удаляют при помощи чистой ткани без ворса. После этого поверхность очищают тканью, смоченной растворителем.

Очистка эмульгаторами

Для удаления индикаторных жидкостей используются водочувствительные эмульгаторы или эмульгаторы на основе масел. Перед нанесением эмульгатора необходимо смыть излишки индикаторной жидкости водой и сразу после этого нанести эмульгатор. После эмульгтрования необходимо поверхность металла промыть водой.

Комбинированная очистка водой и растворителем

При таком способе очистки сначала с контролируемой поверхности смывают водой излишнюю индикаторную жидкость, а затем очищают поверхность безворсовой тканью, смоченной растворителем.

Сушка после промежуточной очистки

Для высушивания поверхности после промежуточной очистки можно применить несколько способов:

вытиранием чистой сухой неволокнистой тканью
испарением при температуре окружающей среды
сушкой при повышенной температуре
сушкой в воздушной струе
комбинированием вышеперечисленных способов сушки.

Процесс сушки необходимо проводить таким образом, чтобы не происходило высыхания индикаторной жидкости в полостях дефектов. Для этого сушку выполняют при температуре, не превышающей 50°С.

Процесс проявления поверхностных дефектов в сварном шве

Проявитель наносят на контролируемую поверхность ровным тонким слоем. Процесс проявления следует начинать как можно быстрее после промежуточной очистки.

Сухой проявитель

Применение сухого проявителя возможно только с флуоресцентными индикаторными жидкостями. Наносится сухой проявитель напылением или с помощью электростатического распыления. Контролируемые участки должны покрываться однородно, равномерно. Локальные скопления проявителя недопустимы.

Жидкий проявитель на основе водной суспензии

Проявитель наносится однородно при погружении в него контролируемого соединения или разбрызгиванием при помощи аппарата. При использовании метода погружения, для получения наилучших результатов, длительность погружения должна быть как можно короче. После этого контролируемое соединение должно пройти сушку испарением или обдувом в печи.

Жидкий проявитель на основе растворителя

Проявитель наносится распылением на контролируемую поверхность таким образом, чтобы поверхность была равномерно смочена и на ней сформировалась тонкая и однородная плёнка.

Жидкий проявитель в виде водного раствора

Равномерное нанесение такого проявителя достигается помощи погружения в него контролируемых поверхностей, либо при помощи распыления специальными аппаратами. Погружение должно быть кратковременным, в этом случае достигаются наилучшие результат проверки. После этого контролируемые поверхности высушивают испарением или обдувом в печи.

Длительность процесса проявления

Длительность процесса проявления продолжается, как правило, в течение 10-30 мин. В отдельных случаях допускается увеличение длительности проявления. Отсчёт времени проявления начинается: для сухого проявителя сразу после его нанесения, а для жидкого проявителя - сразу после окончания просушивания поверхности.

Выявление сварочных дефектов в результате капиллярной дефектоскопии

По возможности, осмотр контролируемой поверхности начинают сразу же после нанесения проявителя или после его высушивания. Но окончательный контроль происходит после завершения процесса проявления. В качестве вспомогательных приборов, при оптическом контроле, применяются увеличительные стёкла, или очки с увеличительными линзами.

При использовании флуоресцентных индикаторных жидкостей

Недопустимо использование фотохроматических очков. Необходимо, чтобы глаза контролёра адаптировались к темноте в испытательной кабине в течение 5 минут, как минимум.

Ультрафиолетовое излучение не должно попадать в глаза контролёра. Все контролируемые поверхности не должны флуоресцировать (отражать свет). Также в поле зрения контролёра не должны попадать предметы, которые отражают свет под воздействием ультрафиолетовых лучей. Можно применять общее ультрафиолетовое освещение для того, чтобы контролёр мог беспрепятственно перемещаться по испытательной камере.

При использовании цветных индикаторных жидкостей

Все контролируемые поверхности осматриваются при дневном, или искусственном освещении. Освещённость на проверяемой поверхности должна быть не менее 500лк. При этом, на поверхности не должно быть бликов из-за отражения света.

Повторный капиллярный контроль

Если есть необходимость в повторном контроле, то весь процесс капиллярной дефектоскопии повторяют, начиная с процесса предварительной очистки. Для этого необходимо, по-возможности, обеспечить более благоприятные условия контроля.

Для повторного контроля допускается применять только такие же индикаторные жидкости, одного и того же производителя, что и при первом контроле. Использование других жидкостей, или таких же жидкостей, но разных производителей, не допускается. В этом случае необходимо выполнить тщательную очистку поверхности, чтобы на ней не осталось следов от прежней проверки.

Согласно EN571-1, основные стадии капиллярного контроля представлены на схеме:

Видео на тему: "Капиллярная дефектоскопия сварных швов"

Неразрушающие испытания приобретают важное значение, когда разработка покрытия уже закончилась и можно переходить к его промышленному применению. Прежде чем изделие с покрытием поступит в эксплуатацию, его проверяют на прочность, отсутствие трещин, несплошностей, пор или других дефектов, которые могут вызвать разрушение. Вероятность наличия дефектов тем больше, чем сложнее покрываемый объект. В таблице 1 представлены и ниже описаны существующие неразрушающие методы определения качества покрытий.

Таблица 1. Неразрушающие методы контроля качества покрытий перед их эксплуатацией.

#	Метод контроля	Цель и пригодность испытания
1	Визуальное наблюдение	Выявление поверхностных дефектов покрытия визуальным осмотром
2	Капиллярный контроль (цветной и люминесцентный)	Выявление поверхностных трещин, пор и аналогичных дефектов покрытия
3	Радиографический контроль	Выявление внутренних дефектов покрытия
4	Электромагнитный контроль	Выявление пор и трещин, метод не пригоден для выявления дефектов в углах и кромках
5	Ультразвуковой контроль	Выявление поверхностных и внутренних дефектов, метод не пригоден для тонких слоев и для выявления дефектов в углах и кромках

ВНЕШНИЙ ОСМОТР

Простейшая оценка качества - внешний осмотр изделия с покрытием. Такой контроль сравнительно прост, он становится особенно эффективным при хорошем освещении, при использовании увеличительного стекла. Как правило, внешний осмотр должен производиться квалифицированным персоналом и в сочетании с другими методами.

ОПРЫСКИВАНИЕ КРАСКОЙ

Трещины и углубления на поверхности покрытия выявляются по впитыванию краски. Испытуемая поверхность опрыскивается краской. Затем ее тщательно вытирают и на нее напыляют индикатор. Через минуту краска выступает из трещин и прочих мелких дефектов и окрашивает индикатор, выявляя таким образом контур трещины.

ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ КОНТРОЛЬ

Этот метод аналогичен методу впитывания краски. Испытуемый образец погружается в раствор, содержащий флюоресцентную краску, которая попадает во все трещины. После очистки поверхности образец покрывается новым раствором. Если покрытие имеет какие-либо дефекты, флюоресцентная краска в этом месте будет видна под ультрафиолетовым облучением.

Обе методики, основанные на впитывании, применяют только для выявления поверхностных дефектов. Внутренние дефекты при этом не обнаруживаются. Дефекты, лежащие на самой поверхности, выявляются с трудом, поскольку при обтирании поверхности перед нанесением индикатора краска с них удаляется.

РАДИОГРАФИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ

Контроль проникающим излучением используют для выявления пор, трещин и раковин внутри покрытия. Рентгеновские и гамма-лучи проходят через испытуемый материал и попадают на фотопленку. Интенсивность рентгеновского и гамма-излучения изменяется при прохождении их через материал. Любые поры, трещины или изменения толщины будут регистрироваться на фотопленке, и при соответствующей расшифровке пленки можно установить положение всех внутренних дефектов.

Радиографический контроль сравнительно дорог и протекает медленно. Необходима защита оператора от облучения. Трудно анализировать изделия сложной формы. Дефекты определяются, когда их размеры составляют более 2% от общей толщины покрытия. Следовательно, радиографическая техника непригодна для выявления мелких дефектов в крупных конструкциях сложной формы, она дает хорошие результаты на менее сложных изделиях.

ТОКОВИХРЕВОЙ КОНТРОЛЬ

Поверхностные и внутренние дефекты можно определять с помощью вихревых токов, индуцируемых в изделии внесением его в электромагнитное поле индуктора. При перемещении детали в индукторе, или индуктора относительно детали индуцированные вихревые токи взаимодействуют с индуктором и меняют его полное сопротивление. Индуцированный ток в образце зависит от наличия дефектов проводимости образца, а также его твердости и размера.

Применяя соответствующие индуктивности и частоты или их сочетание, можно выявить дефекты. Контроль вихревыми токами нецелесообразен, если конфигурация изделия сложна. Контроль этого вида непригоден для выявления дефектов на кромках и углах; в некоторых случаях от неровной поверхности могут поступать те же сигналы, что и от дефекта.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ

При ультразвуковом контроле ультразвук пропускают через материал и измеряют изменения звукового поля, вызванные дефектами в материале. Энергия, отраженная от дефектов в образце, воспринимается преобразователем, который превращает ее в электрический сигнал и подается на осциллограф.

В зависимости от размеров и формы образца для ультразвукового контроля используют продольные, поперечные или поверхностные волны. Продольные волны распространяются в испытуемом материал прямолинейно до тех пор, пока они не встретятся с границей или несплошностью. Первая граница, с которой встречается входящая волна, -граница между преобразователем и изделием. Часть энергии отражается от границы, и на экране осциллографа появляется первичный импульс. Остальная энергии проходит через материал до встречи с дефектом или противоположной поверхностью, положение дефекта определяется измерением расстояния между сигналом от дефекта и от передней и задней поверхностей.

Несплошности могут быть расположены так, что их можно определить, направляя излучение перпендикулярно к поверхности. В этом случае звуковой луч вводится под углом к поверхности материала для создания поперечных волн. Если угол входа достаточно увеличить, то образуются поверхностные волны. Эти волны проходят по контуру образца и могут обнаруживать дефекты близ его поверхности.

Существуют два основных типа установок для ультразвукового контроля. При резонансном испытании используют излучение с переменной частотой. При достижении собственной частоты, соответствующей толщине материала, амплитуда колебаний резко возрастает, что отражается на экране осциллографа. Резонансный метод применяют главным образом для измерения толщины.

При импульсном эхо-методе в материал вводят импульсы постоянной частоты длительностью в доли секунды. Волна проходит через материал, и энергия, отраженная от дефекта или задней поверхности, падает на преобразователь. Затем преобразователь посылает другой импульс и воспринимает отраженный.

Для выявления дефектов в покрытии и для определения прочности сцепления между покрытием и подложкой применяют также трансмиссионный метод. В некоторых системах покрытий измерение отраженной энергии не позволяет адекватно установить дефект. Это обусловлено тем, что граница между покрытием и подложкой характеризуется настолько высоким коэффициентом отражения, что наличие дефектов мало меняет суммарный коэффициент отражения.

Применение ультразвуковых испытаний ограничено. Это видно из следующих примеров. Если материал имеет грубую поверхность, звуковые волны рассеиваются так сильно, что испытание теряет смысл. Для испытания объектов сложной формы необходимы преобразователи, повторяющие контур объекта; неправильности поверхности вызывают появление всплесков на экране осциллографа, затрудняющих определение дефектов. Границы зерен в металле действуют аналогично дефектам и рассеивают звуковые волны. Дефекты, расположенные под углом к лучу, выявляются с трудом, так как отражение происходит в основном не по направлению к преобразователю, а под углом к нему. Часто бывает трудно различить несплошности, расположенные близко одна к другой. Кроме того, выявляются только те дефекты, размеры которых сравнимы с длиной звуковой волны.

Заключение

Отборочные испытания предпринимают во время начальной стадии разработки покрытия. Поскольку в период поисков оптимального режима число разных образцов очень велико, применяют комбинацию методов испытаний, чтобы отсеять неудовлетворительные образцы. Эта отборочная программа состоит обычно из нескольких типов окислительных испытаний, металлографического исследования, испытаний в пламени и испытания на растяжение. Покрытия, успешно прошедшие отборочные испытания, испытывают в условиях, аналогичных эксплуатационным.

Когда установлено, что определенная система покрытия выдержала испытания в эксплуатационных условиях, ее можно применить для защиты реального изделия. Необходимо разработать технику неразрушающего контроля конечного изделия перед пуском его в эксплуатацию. Неразрушающую методику можно использовать для выявления поверхностных и внутренних нор, трещин и несплошностей, а также плохого сцепления покрытия и подложки.