1.3.3 Капиллярные методы неразрушающего контроля

Капиллярные методы НК (методы проникающих жидкостей) основаны на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей в полости поверхностных дефектов и регистрации индикаторного рисунка.

По способу получения первичной информации капиллярные методы делят на следующие.

1. Цветной (хроматический) метод, основанный на регистрации цветного контраста индикаторной жидкости или газа и фона поверхности контролируемого объекта.

2. Люминесцентный метод, основанный на регистрации параметров флуоресцирующей индикаторной жидкости, проникающей в полости дефектов при облучении ультрафиолетовыми лучами.

3. Люминесцентно-цветной метод, основанный на регистрации параметров индикаторной жидкости, проникающей в полости дефектов в видимом свете или при облучении ультрафиолетовыми лучами.

4. Метод фильтрующихся частиц, основанный на регистрации яркостного и цветового контрастов, скопления индикаторных частиц в зоне дефекта на поверхности контролируемого объекта.

5. Яркостный (ахроматический) метод, основанный на регистрации яркостного контраста индикаторной жидкости или газа и фона поверхности контролируемого объекта.

При ремонте ЛА наибольшее распространение получили первые три метода, которые применяют для определения поверхностных дефектов типа трещин, пор, рыхлот, неспаев, волосовин и т.п. на поверхностях деталей сложной конфигурации из жаропрочных неферромагнитных материалов, алюминиевых, магниевых сплавов, сплавов на основе меди, а также из пластмасс. Выявляются трещины шириной раскрытия 0,001 мм и более и глубиной 0,01 мм и более.

Сущность методов заключается в следующем. На предварительно очищенную контролируемую поверхность детали наносят жидкость с большой смачивающей способностью и большим капиллярным давлением, которое заставляет жидкость проникать в мельчайшие поверхностные трещины и поры (рис.1.6). Скорость затекания жидкости в полость дефекта определяется поверхностным натяжением, углом смачивания и вязкостью жидкости. Заполнение полостей дефектов может производиться при пониженном давлении в полостях (вакуумный метод), при воздействии на проникающую жидкость повышенного давления или ультразвуковых колебаний (компрессионный и ультразвуковой методы), при статическом нагружении объекта контроля (в пределах упругости) с целью раскрытия трещины (деформационный метод).

Рисунок 1.6. - Схема капиллярной дефектоскопии: а - нанесение индикаторной жидкости; б - удаление излишков жидкости; в - нанесение проявляющей смеси; г - наблюдение индикаторного рисунка

В проникающую жидкость в качестве индикатора добавляют либо краситель (при цветном методе), либо люминесцирующую добавку-люминофор (при люминесцентном методе). После проникновения жидкости в капиллярные дефекты (для чего деталь выдерживают в проникающей среде некоторое время) избыток жидкости, остающийся на поверхности, удаляют. Какая-то часть проникающей жидкости с введенным в нее красителем или люминофором остается в дефекте. Далее на поверхность детали наносят проявляющий слой (проявитель), например порошок с большой абсорбирующей способностью. Нанесенное на поверхность вещество абсорбирует оставшуюся в дефекте жидкость и при этом либо окрашивается в яркий цвет красителя в месте расположения дефекта (при цветном методе), либо смачивается жидкостью с люминесцирующей добавкой, которая при облучении ультрафиолетовыми лучами начинает флуоресцировать.

Чувствительность капиллярных методов дефектоскопии зависит от следующих факторов: выбора красителей или люминофора, смачивающей способности основного компонента, свойств абсорбирующего вещества и качества подготовки поверхности детали. Методики цветного, люминесцентного и люминесцентно-цветного контроля отличаются некоторыми особенностями.