Способ капиллярной дефектоскопииизделий

Способ капиллярной дефектоскопииизделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«

"4<). «"

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1ц 794477

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.07.78 (21) 2651107/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М.К .

G 01 N 29/00

Государственный комитет (53) УДК 620.179 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Н. В. Дежкунов, П. П. Прохоренко, А. К. Денель и М. С. Белялов

Физико-технический институт АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ КАПИЛЛЯРНОИ ДЕФЕКТОСКОПИИ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение касается неразрушающего контроля, а точнее капиллярной дефектоскопии.

Известен способ капиллярной . дефектоскопии, включающий пропитку деталей в индикаторном пенетранте, удаление раствора с поверхности детали, нанесение проявителя, проявление дефектов и выявление следов дефектов (11.

Из известных способов наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ капиллярной дефектоскопии, включающий пропитку изделия индикаторным пенетрантом с одновремен- 1G ным воздействием ультразвука на контролируемое изделие, удаление пенетранта с поверхности изделия и проявление дефектов (2).

Ускорение и увеличение глубины проник- 20 новения жидкости при пропитке в известном способе осуществляется за счет акустических течений и уменьшения толщины пограничного слоя. Однако если дефекты заполнены нерастворимыми загрязнениями 25 или загрязнениями типа пасты, то по известному способу глубина проникновения пенетранта практически не возрастает, соответственно качество и производительность контроля остаются низкими. 30

Целью изобретения является повышение производительности и качества контроля изделий.

Это достигается тем, что в способе, заключающемся в том, что пропитывают поверхность контролируемого изделия индикаторным пенетрантом с одновременным воздействием на изделие ультразвуковым полем, удаляют пенетрант и проявляют дефекты, перед пропитыванием изделия в индикаторный пенетрант вводят повышающую его кавитационную активность добавку, а в процессе пропитки изделия поддерживают амплитуду звукового давления в

3 — 10 раз выше амплитуды, соответствующей порогу кавитации в пропитывающей жидкости.

Способ осуществляется следующим образом.

В облучаемом ультразвуковом индикаторном пенетранте возникают кавитационные пузырьки, которые растут в отрицательный полупериод и захлопываются в положительный. Захлопывание пузырьков на твердой поверхности, например на поверхности контролируемого изделия, сопровождается образованием высокоскоростных кумулятивных струек жидкости, направленных к поверхности. Струи, попадая в дефекты, приводят к вытеснению содержимо794477

ro дефектов (воздуха или загрязнений) и быстрому и полному заполнению дефектов индикаторным пенетрантом. Скорость и глубина проникновения жидкостей в капиллярные каналы под действием ультразвука (ультразвуковой капиллярный эффект) определяется скоростью захлопывания кавитационных пузырьков и их количеством, т. е. кавитационной активностью. С ростом последней возрастает и эффективность воздействия ультразвука на заполнение жидкостью капиллярных дефектов. Поэтому для повышения скорости и глубины заполнения дефектов индикаторным пенетрантом в него вводят добавку, повышающую

его кавитационную активность.

Если используется излучатель мембранного типа, характеризующийся неравномерным распределением амплитуды колебаний по поверхности излучателя, то в качестве добавок, повышающих кавитационную активность, целесообразно использовать поверхностно-активные вещества, например уксусную кислоту. В этом случае кавитационная активность отдельных пузырьков несколько снижается. Однако возрастает их общее количество и они более равномерно распределяются в рабочем объеме, несмотря на неравномерность распределения амплитуды колебаний по поверхности излучателя. В результате повышается общая эффективность воздействия ультразвука на процесс пропитки.

Если используются излучатели поршневого типа при амплитуде колебаний в 5—

10 раз выше порога кавитации, когда кавитационная область в достаточной степени развита и концентрация кавитационных пузырьков приближается к предельной, то интегральная активность кавитации может быть повышена путем введения в пенетрант жидкостей с низкой упругостью пара. В качестве такой жидкости может быть использован, например глицерин.

С увеличением амплитуды колебаний излучателя возрастает скорость и глубина проникновения жидкостей в капиллярные каналы. Однако при слишком больших интенсивностях, когда амплитуда колебаний излучателя в 10 раз превышает амплитуду колебаний, соответствующую порогу кавитации в пропитывающей жидкости, многие пузырьки не успевают захлопнуться во время положительного полупериода, попадают в дефекты, препятствуя дальнейшему заполнению их пенетрантом. Попавшие в дефекты пузырьки воздуха могут также ухудшать выход индикаторной жидкости при проявлении.

Изд.

Сапунова, 2

Типография, пр.

НПО «Поиск» Заказ 2717/15

Зо

4

Из изложенного следует, что увеличение амплитуды колебаний свыше 10 Аор, (Ап,р — амплитуда, соответствующая порогу кавитации в пропитывающей жидкости) нецелесообразно.

При амплитудах колебаний менее 3

А,р кавитационная область состоит из отдельных скоплений кавитационных пузырьков и характеризуется высокой степенью неоднородности вдоль фронта звуковой волны. Следствием этого являются неравномерная обработка деталей и низкое качество контроля, особенно в том случае, если полости дефектов загрязнены. Таким образом, для эффективного использования ультразвука в капиллярной дефектоскопии амплитуду колебаний излучателя необходимо поддерживать в 3 — 10 раз выше амплитуды, соответствующей порогу кавитации и пропитывающей жидкости, которая для каждой жидкости имеет определенное значение и может быть установлена одним из известных способов, например по появлению характерного шума. Границы области, занятой кавитационными пузырьками (кавитационной области), могут быть определены визуально или с помощью метода эрозионных тестов.

Предложенный способ позволяет значительно увеличить глубину проникновения индикаторного пенетранта в полости . дефектов, благодаря чему повышается чувствительность, производительность и качество контроля.

Формула изобретения

Способ капилляр ной дефектоскопии изделий, заключающийся в том, что пропитывают поверхность контролируемого изделия индикаторным пенетрантом с одновременным воздействием на изделие ультразвуковым полем, удаляют пенетрант и проявляют дефекты, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и производительности контроля, перед пропитыванием изделия в индикаторный пенетрант вводят повышающую его кавитационную активность добавку, а в процессе пропитки изделия поддерживают амплитуду звукового давления в 3 — 10 раз выше амплитуды, соответствующей порогу кавитации в пропитывающей жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Боровиков А. С, Люминесцентная и цветная дефектоскопия, —.М., 1973, с. 14.

2. Авторское свидетельство СССР № 133670, кл. G 01 N 29/00, 1959 (прототип).

Ко 115 Тираж 915 Подписное