какой краевой угол смачивания должен иметь хороший пенетрант не более

Какой краевой угол смачивания должен иметь хороший пенетрант не более

Nondestructive testing.
Capillary methods. General requirements

Дата введения 1981-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15 мая 1980 г. N 2135 дата введения установлена 01.07.81

Ограничение срока действия снято Постановлением Госсстандарта СССР от 13.06.91 N 857 (ИУС N 9, 1991 год)

ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в декабре 1982 г., апреле 1986 г. (ИУС 4-83, 7-86).

Стандарт устанавливает область применения, общие требования к дефектоскопическим материалам, аппаратуре, классам чувствительности, технологической последовательности выполнения операций, обработке и оформлению результатов контроля и требования безопасности.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Капиллярные методы основаны на капиллярном проникании индикаторных жидкостей в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объектов контроля и регистрации образующихся индикаторных следов визуальным способом или с помощью преобразователя.

1.2. Капиллярные методы предназначены для обнаружения поверхностных и сквозных дефектов в объектах контроля, определения их расположения, протяженности (для протяженных дефектов типа трещин) и ориентации по поверхности.

1.3. Капиллярные методы позволяют контролировать объекты любых размеров и форм, изготовленные из черных и цветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла, керамики, а также других твердых неферромагнитных материалов.

1.4. Капиллярные методы применяют для контроля объектов, изготовленных из ферромагнитных материалов, если их магнитные свойства, форма, вид и месторасположение дефектов не позволяют достигать требуемой по ГОСТ 21105-87 чувствительности магнитопорошковым методом и магнитопорошковый метод контроля не допускается применять по условиям эксплуатации объекта.

1.5. Необходимым условием выявления дефектов типа нарушения сплошности материала капиллярными методами является наличие полостей, свободных от загрязнений и других веществ, имеющих выход на поверхность объектов и глубину распространения, значительно превышающую ширину их раскрытия.

1.6. Капиллярные методы подразделяют на основные, использующие капиллярные явления, и комбинированные, основанные на сочетании двух или более различных по физической сущности методов неразрушающего контроля, одним из которых является капиллярный.

1.7. Основные капиллярные методы контроля классифицируют:

в зависимости от типа проникающего вещества на:

в зависимости от способа получения первичной информации на:

1.8. Комбинированные капиллярные методы контроля в зависимости от характера физических полей (излучений) и особенностей их взаимодействия с контролируемым объектом классифицируют на:

2. ДЕФЕКТОСКОПИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1. Дефектоскопические материалы выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к объекту контроля, его состояния и условий контроля. Их укомплектовывают в целевые наборы (см. приложение 1), в которые входят полностью или частично взаимообусловленные совместимые дефектоскопические материалы, приведенные ниже:

Очиститель, индикаторный пенетрант, гаситель и проявитель характеризуют данными, приводимыми в рецептурных бланках. Форма рецептурного бланка приведена в приложении 2.

2.2. Совместимость дефектоскопических материалов в наборах или сочетаниях обязательна. Составы набора не должны ухудшать эксплуатационные качества материала контролируемого объекта.

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

2.4. Индикаторные пенетранты подразделяют:

в зависимости от физического состояния и светоколористических признаков в соответствии с табл.1.

Физическое состояние индикаторного пенетранта

Колористический признак индикаторного пенетранта

Колористическая характеристика индикаторного следа дефекта

Черный, серый, бесцветный

Имеет характерный цветовой тон при наблюдении в видимом излучении

Испускает видимое излучение под воздействием длинноволнового ультрафиолетового излучения

Имеет характерный цветовой тон при наблюдении в видимом излучении и люминесцирует под воздействием длинноволнового ультрафиолетового излучения

Люминесцентный или цветной

Скопление люминесцентных или цветных частиц суспензии в устье дефекта

в зависимости от физических свойств на:

поглощающие ионизирующее излучение,

в зависимости от технологических признаков на:

удаляемые органическими растворителями,

водосмываемые после воздействия очистителя или поверхностно-активных веществ,

нейтрализуемые гашением люминесценции или цвета.

2.5. Проявители подразделяют:

в зависимости от состояния в соответствии с табл.2.

Сухой, преимущественно белый сорбент, поглощающий индикаторный пенетрант

Преимущественно белый сорбент, поглощающий индикаторный пенетрант, диспергированный в летучих растворителях, воде или быстросохнущих смесях

Связывающий пигментированный или бесцветный быстросохнущий раствор, поглощающий индикаторный пенетрант

Бесцветная или белая накладная лента с проявляющим, например, липким слоем, поглощающим индикаторный пенетрант, отделяемый с индикаторным следом от контролируемой поверхности

в зависимости от характера взаимодействия проявителя с индикаторным пенетрантом на:

химически пассивные, не меняющие колористические свойства индикаторного пенетранта;

химически активные (реактивные), меняющие цвет, способность люминесцировать или дающие продукты реакции, индицирующие дефекты.

3. АППАРАТУРА

3.1. При контроле применяют аппаратуру по ГОСТ 28369-89.

3.2. В необходимых случаях для обнаружения следа дефекта и расшифровки результатов контроля применяют различные средства осмотра (лупы, бинокулярные стереоскопические микроскопы, зеркала) в условиях, обеспечивающих освещенность объекта контроля, соответствующую правилам эксплуатации этих средств.

4. ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ

4.1. Основными этапами проведения капиллярного неразрушающего контроля являются:

подготовка объекта к контролю;

обработка объекта дефектоскопическими материалами;

обнаружение дефектов и расшифровка результатов контроля;

окончательная очистка объекта.

4.2. Технологические режимы операций контроля (продолжительность, температуру, давление) устанавливают в зависимости от требуемого класса чувствительности, используемого набора дефектоскопических материалов, особенностей объекта контроля и типа искомых дефектов, условий контроля и используемой аппаратуры.

4.3. Подготовка объектов к контролю включает очистку контролируемой поверхности и полостей дефектов от всевозможных загрязнений, лакокрасочных покрытий, моющих составов и дефектоскопических материалов, оставшихся от предыдущего контроля, а также сушку контролируемой поверхности и полостей дефектов.

Способы очистки контролируемой поверхности приведены ниже:

Источник

Капиллярный контроль

Материалы для люминесцентной и цветной дефектоскопии производства ЭЛИТЕСТ® Россия

Пенетранты индикаторные

Цветные (красные) пенетранты

Люминесцентные (флуоресцентные) пенетранты

Проявители пенетрантов

Очистители поверхности

Эмульгаторы пенетрантов

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

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

Комплекты для капиллярной дефектоскопии на основе люминесцентных пенетрантов

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.

Контроль качества проникающими веществами

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, магнитопорошковый метод 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 преимущества метода капиллярного тестирования, 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:

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.

Преимущества капиллярного метода

Ограничения для цветной дефектоскопии

Капиллярный неразрушающий контроль

В капиллярном контроле применяются различные способы тестирования, основанные на комбинации использования пенетрантов, материалов для подготовки поверхности, проявителей и оборудования 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

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.

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.

Дефектоскопические материалы

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

Пенетрант

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.

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.

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 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.

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

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.

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

Очиститель пенетранта (поверхности)

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:

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:

* 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.

Расходники	Р10	Р10Т	Э11	ПР9	ПР20	ПР21	ПР20Т	Система электростатического напыления
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
П82	⚫	∨	×	⚫	⚫	⚫	∨	⚫	Люминесцентный пенетрант, 2 (средний) уровень чувствительности*, метод A, С
П83	⚫	∨	×	⚫	⚫	⚫	∨	⚫	Люминесцентный пенетрант, 3 (высокий) уровень чувствительности*, метод A, С
П84	⚫	∨	×	⚫	⚫	⚫	∨	⚫	Люминесцентный пенетрант, 4 (сверхвысокий) уровень чувствительности*, метод A, С
П91	⚫	∨	⚫	⚫	⚫	⚫	∨	⚫	Люминесцентный пенетрант, 1 (низкий) уровень чувствительности*, метод B, C, D
П92	⚫	∨	⚫	⚫	⚫	⚫	∨	⚫	Люминесцентный пенетрант, 2 (средний) уровень чувствительности*, метод B, C, D
П93	⚫	∨	⚫	⚫	⚫	⚫	∨	⚫	Люминесцентный пенетрант, 3 (высокий) уровень чувствительности*, метод B, C, D
П94	⚫	∨	⚫	⚫	⚫	⚫	∨	⚫	Люминесцентный пенетрант, 4 (сверхвысокий) уровень чувствительности*, метод B, C, D

Оборудование для капиллярного контроля

Оборудование, используемое при капиллярном контроле:

Более подробная информация приведена в разделе «Оборудование и принадлежности»

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 используют:

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:

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:

Тип 2. Цветные методы:

Каталог продукции Элитест в формате PDF —

ООО «ЭЛИТЕСТ» © 2021. Все права защищены.

Источник