СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ СКВОЗНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ Российский патент 1997 года по МПК G01N21/91 

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано в различных областях промышленности для выявления сквозных и поверхностных микродефектов типа пор, трещин, зон повышенной пористости.

Известен капиллярно-диффузионный метод неразрушающего контроля композиционных материалов [1] в котором на поверхность контролируемого изделия наносят летучий пенетрант. Под действием капиллярных сил пенетрант всасывается в дефекты, выходящие на эту поверхность. Поверхности дают обсохнуть до исчезновения мокрых пятен, после чего на нее накладывают индикаторную оболочку, которая изменяет свой цвет при поглощении испаряющегося из дефектов пенетранта. В результате на поверхности индикаторной оболочки, прилегающей к контролируемой поверхности изделия, появляются цветные пятна, которые представляют собой увеличенные зеркальные изображения устьев поверхностных дефектов. По форме и размерам цветных пятен на индикаторной оболочке, полученным через фиксированные интервалы времени, определяют форму и размеры устьев поверхностных дефектов.

Использование испаряемого пенетранта и съемной индикаторной оболочки позволяет получать информацию о глубине дефекта и размерах его устья, а также исключить операции очистки поверхности от дефектоскопических материалов.

Для обнаружения сквозных дефектов капиллярно-диффузионным методом индикаторную оболочку накладывают на контролируемую поверхность, а пенетрант наносят на противоположную поверхность изделия.

Капиллярно-диффузионный метод позволяет обнаруживать трещины глубиной ≈ 0,3 мм с раскрытием ≈ 1,0 мкм. Трещины меньших размеров капиллярно-диффузионным методом не обнаруживаются из-за быстрого испарения пенетранта из дефектов.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание условий для снижения скорости испарения пенетранта из мелких дефектов.

Техническим результатом является повышение чувствительности контроля.

Технический результат достигается способом, в котором поверхность контролируемой детали смачивают растворителем индикаторного газа, дают поверхности детали обсохнуть до исчезновения мокрых пятен, после чего контролируемую деталь выдерживают в атмосфере индикаторного газа при заданном давлении.

После этого на контролируемый участок поверхности детали через заданное время накладывают съемную индикаторную оболочку, например, фильтровальную бумагу (или ткань), пропитанную индикаторным составом, чувствительным к индикаторному газу и обеспечивают плотное прилегание этой оболочки к поверхности.

При смачивании поверхности детали растворителем индикаторного газа он заполняет капиллярные сквозные и тупиковые дефекты, имеющие выход на эту поверхность. При выдержке детали в атмосфере индикаторного газа при заданном давлении этот газ растворяется в растворителе, заполняющем дефекты, в количестве пропорциональном давлению газа. Это дает возможность повысить концентрацию индикаторного газа в растворе путем повышения давления газа, и тем самым повысить чувствительность контроля до уровня чувствительности капиллярного люминесцентного метода.

Благодаря высокой чувствительности способ пригоден для контроля защитных покрытий на изделиях из композиционных материалов и керамики, а также изделий из металлов.

Для обнаружения сквозных дефектов на контролируемой поверхности детали растворитель индикаторного газа наносят на противоположную поверхность детали, а индикаторную оболочку накладывают на контролируемую поверхность.

Для обнаружения поверхностных дефектов растворитель индикаторного газа наносят на контролируемую поверхность и индикаторную оболочку накладывают также на контролируемую поверхность.

Через заданное время регистрации индикаторную оболочку снимают с поверхности детали и по наличию индикаторных следов на оболочке судят о наличии дефектов на контролируемой поверхности.

В качестве растворителя индикаторного газа используют, например, воду или водноспиртовую смесь. В качестве индикаторного газа используют, например, аммиак.

Пример. На поверхность детали из композиционного углеродного материала с защитным покрытием наносят при помощи кисти дистиллированную воду, выдерживают эту деталь на воздухе в течение 3 мин до исчезновения мокрых пятен на этой поверхности. После этого контролируемую деталь помещают в герметизированную камеру в вытяжном шкафу, подают в нее газообразный аммиак из баллона до давления 1 атм и выдерживают в течение 5 мин. Затем контролируемую деталь извлекают из камеры, накладывают на ее поверхность с нанесением защитным покрытием диазотипную бумагу и регистрируют дефекты в этом покрытии в течение 3 мин. После этого диазотипную бумагу снимают с поверхности и наблюдают темные пятна, которые соответствуют зонам диффузной пористости, а также отдельным крупным порам в защитном покрытии. Зоны диффузионной пористости в контролируемом покрытии проявляются в виде темных пятен, размеры которых соответствуют размерам пористых зон, а интенсивность окраски пропорциональна проницаемости пористых зон. Отдельные поры в защитном покрытии проявляются в виде отдельных мелких пятен диаметром 1 2 мм.

Использование: изобретение относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано в различных областях промышленности для выявления сквозных и поверхностных микродефектов типа пор, трещин, зон повышенной пористости. Сущность изобретения: перед наложением индикаторной оболочки поверхность контролируемой детали смачивают растворителем индикаторного газа, дают поверхности детали обсохнуть до исчезновения мокрых пятен, после чего контролируемую деталь выдерживают в атмосфере индикаторного газа при заданном давлении. Для обнаружения сквозных дефектов на контролируемой поверхности детали растворитель индикаторного газа наносят на противоположную поверхность детали, а индикаторную оболочку накладывают на контролируемую поверхность. Для обнаружения поверхностных дефектов растворитель индикаторного газа наносят на контролируемую поверхность и индикаторную оболочку накладывают также также на контролируемую поверхность. 1 з.п.ф-лы.

1. Способ обнаружения сквозных и поверхностных дефектов, включающий заполнение дефектов контролируемого изделия летучим пенетрантом с последующим наложением и съемом индикаторной оболочки, по изменению цвета которой судят о наличии дефектов, отличающийся тем, что заполнение дефектов контролируемого изделия пенетрантом осуществляют в две стадии: сначала заполняют дефекты растворителем индикаторного газа, затем выдерживают это изделие в атмосфере индикаторного газа при заданном давлении. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют воду или водно-спиртовую смесь, а в качестве индикаторного газа используют аммиак.