реферат капилярный неразрушающий контроль. Основные положения, область применения методов капиллярного неразрушающего контроля и диагностирования
 Скачать 44.91 Kb.
|
 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ДГТУ) РЕФЕРАТ на тему: «Основные положения, область применения методов капиллярного неразрушающего контроля и диагностирования.» Автор работы: Сиволап Александр Витальевич Группа: ТМТ 31 Специальность: 22.03.01 Материаловедение и технологии материалов Работа оценена __________ _____________ преподаватель Ю.В. Долгачев Ростов-на-Дону 2021 СОДЕРЖАНИЕ Введение……………………………………………………………………………..... Капиллярный неразрушающий контроль и диагностирование…………………. Заключение…………………………………………………………………………… Список информационных источников…………………………………………….. Введение Задачи повышения качества и надежности отдельных конструкций и объектов в целом требуют систематической работы над совершенствованием методов и средств неразрушающего контроля и технической диагностики. При хранении и эксплуатации в изделиях на отдельных участках могут появляться усталостные трещины, трещины термической усталости и др. Исследование и разработка методов контроля трещин в материалах актуальная задача металловедения, позволяющая на начальных стадиях производства установить и устранить брак, предотвратить аварии, определить качество выполняемых работ, повысить безопасность эксплуатации опасных производственных объектов. К настоящему времени накоплен значительный опыт проведения неразрушающего контроля, однако возможности его применения далеко не исчерпаны. Неразрушающим контролем (НК) называется контроль, после проведениякоторого,детали и объект контроля (ОК) в целом остаются пригодными для дальнейшего применения по прямому назначению. Капиллярный неразрушающий контроль и диагностирование Капиллярный метод выявляет только дефекты, имеющие выход на поверхность детали. Если дефект будет неглубоким, то пенетрант не будет задерживаться и будет вымываться из дефекта и такой дефект нельзя обнаружить капиллярным методом. Чтобы работал капиллярный метод, надо чтобы глубина дефекта не менее чем в 10 раз превосходила раскрытие дефекта. Капиллярным методом можно контролировать детали из любых конструкционных материалов: чёрных и цветных металлов (магнитных и немагнитных), пластмасс, стекла и керамики. Но! Незаменимая область применения капиллярных методов – контроль изделий из немагнитных, неметаллических, композиционных и других перспективных материалов, где капиллярный метод является одним из немногих, а зачастую и единственным. Капиллярные методы позволяют контролировать объекты любых форм и размеров, начиная от корпуса ракеты и кончая миниатюрной лопаткой турбореактивного двигателя, которые имеют очень сложную форму и выполнены из немагнитных материалов. И только капиллярные методы обеспечивают полный контроль всей поверхности лопатки, гарантируя безопасную работу авиадвигателя и всего летательного аппарата. В настоящее время уже разработаны методы капиллярного контроля пористых изделий и материалов, например, таких перспективных материалов, как керамические изделия, находящие все большее применение в машиностроении, автомобильной промышленности, медицине. Важным достоинством капиллярного метода, особенно люминесцентного, является высокая чувствительность - 0,1 мкм. С помощью капиллярного метода выявляются сварочные, термические, шлифовочные, усталостные, деформационные трещины, пористость, трещины на фоне пористости и т.п. Основными объектами контроля являются ответственные детали массового производства, особенно сложной формы, такие как лопатки турбин, крепеж, литье, детали корпусов и элементов систем управления из легких сплавов и аналогичные детали энергетических и транспортных машин из коррозионно-стойких немагнитных никелевых и титановых, а также других термостойких сплавов. Важно, что капиллярный метод используется не только при контроле качества деталей при их изготовлении в цехах завода и лабораториях. Он применяется широко и в полевых условиях при необходимости технического обследования таких сооружений, как мосты, грузоподъемные краны, трубопроводы и сосуды под давлением и других сложных технических объектов. Ведь весь комплект необходимых материалов для цветного капиллярного контроля размещается в небольшой переносной сумке. Можно контролировать и внутренние поверхности труб, отверстий, пазов, но на глубину не больше диаметра трубы, отверстия или ширины паза. При использовании роботов и волоконной оптики капиллярный метод доступен для неразрушающего контроля внутренних полостей большой протяженности. Авторитет капиллярного контроля ощутимо подняла аэрозольная упаковка дефектоскопических материалов. Аэрозольные баллончики сделали капиллярный контроль портативным и мобильным. Такие баллончики удобны, когда объектом контроля является не все изделие, а лишь отдельные участки поверхности, в труднодоступных местах, в случае применения на открытом воздухе. Пенетрант, содержащийся в баллончике, имеет гарантированное качество и может использоваться без дополнительной проверки. Баллончики экономичны, компактны, имеют небольшой вес и легко удерживаются в одной руке. Постоянно расширяется температурный диапазон капиллярного метода. Образцы отечественных наборов российского производства допускают применение (от –40 °С до +100 °С), фирма Неlling предлагает наборы до +175 °С, а ВYCOSIN до +200 °С. Универсальность капиллярного метода позволяет его использовать в самых различных областях машиностроения: от общего до атомного и космического, на транспорте (авиационный, железнодорожный, морского и др.), в химической и нефтеперерабатывающей отраслях, при транспортировке нефти и газа и множестве других. Широка номенклатура деталей авиационной техники, контролируемых капиллярным методом: рабочие лопатки, диски тяговых двигателей и компрессоров, силовые шпангоуты, стрингеры, лонжероны, лопасти воздушных винтов самолётов и вертолётов, стойки и колёса шасси и др. Для капиллярного контроля элементов ракет и управляемых снарядов из-за опасности контакта жидкого кислорода с индикаторной жидкостью на нефтепродуктах используются специальные пенетранты на водной основе. Для нефтеперерабатывающих и химических предприятий методы капиллярной дефектоскопии применяются для контроля наличия коррозии деталей под воздействием хлоридов, для контроля дефектов в резервуарах и сварных швах трубопроводов. Главные недостатки капиллярного неразрушающего контроля: - большая трудоёмкость и многооперационность; - сравнительно большая доля ручного труда; - трудно поддается автоматизации; - некоторые дефектоскопические материалы токсичны и пожароопасны; - ультрафиолетовое облучение влияет на здоровье дефектоскописта; - большая продолжительность всего процесса контроля; - чувствительность к точности выполнения технологических операций; - результаты контроля во многом зависят от квалификации дефектоскописта, его самочувствия в момент контроля, а также его добросовестности; - переработка отходов капиллярного контроля при его массовом применении требует проведения специальных мероприятий по пожарной безопасности и охране окружающей среды. Процесс развития капиллярных методов контроля в настоящее время связан прежде всего с ликвидацией указанных выше недостатков. Выпуск новых малотоксичных, пожаробезопасных и экологически чистых дефектоскопических материалов, автоматизация контроля и оценка его результатов с помощью современной вычислительной и телевизионной техники, сделают его еще более привлекательным. Технологические операции проведения капиллярного контроля Достоинствами капиллярных методов дефектоскопии являются: простота операций контроля, несложность оборудования, применимость к широкому спектру материалов. Последовательность операций капиллярного контроля: 1. Подготовка объекта к контролю - очистка контролируемой поверхности и полостей дефектов от загрязнений, сушка контролируемой поверхности. 2. Обработка поверхности контроля дефектоскопическими материалами - нанесение пенетранта. 3. Удаление избытка пенетранта с поверхности изделия. Если пенетрант останется на бездефектной поверхности, он даст ложную информацию, как будто на поверхности есть трещина или другой дефект. При этом, пенетрант должен остаться в полости дефекта. 4. Нанесение проявителя. Капиллярные силы проявителя извлекают пенетрант из полости дефекта в слой проявителя на контролируемой поверхности, который окрашивает проявитель над дефектом (след дефекта), что и позволяет обнаруживать дефект под слоем проявителя. 5. Окончательная очистка объекта. 6. Обработка полученных результатов. Проявителем называют дефектоскопический материал, предназначенный для извлечения пенетранта из капиллярной несплошности с целью образования четкого индикаторного рисунка и создания контрастирующего с ним фона. Таким образом, роль проявителя в капиллярном контроле заключается, с одной стороны, в том, чтобы он извлекал пенетрант из дефектов за счет капиллярных сил, с другой стороны, - проявитель должен создать контрастный фон на поверхности контролируемого объекта, чтобы уверенно выявлять окрашенные или люминесцирующие индикаторные следы дефектов. При правильной технологии проявления ширина следа в 10... 20 и более раз может превосходить ширину дефекта, а яркостной контраст возрастает на 30... 50 %. Этот эффект увеличения позволяет опытным специалистам даже невооруженным глазом выявлять очень маленькие трещины. Чувствительность дефектоскопических материалов, качество промежуточной очистки и контроль всего капиллярного процесса определяются на контрольных образцах, т.е. на металлических определенной шероховатости с нанесенными на них нормированными искусственными трещинами (дефектами). Классификация методов капиллярного контроля В зависимости от типа проникающего вещества методы капиллярного контроля подразделяются на: · метод проникающих растворов - жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, основанный на использовании в качестве проникающего вещества жидкого индикаторного раствора; · метод фильтрующихся суспензий - жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, основанный на использовании в качестве жидкого проникающего вещества индикаторной суспензии, которая образует индикаторный рисунок из отфильтрованных частиц дисперсной фазы. В зависимости от способа выявления индикаторного рисунка методы капиллярного контроля подразделяются на: · люминесцентный - основан на регистрации контраста люминесцирующего в длинноволновом ультрафиолетовом излучении видимого индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля; · контрастный (цветной) - основан на регистрации контраста цветного в видимом излучении индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля; · люминесцентно-цветной - основан на регистрации контраста цветного или люминесцирующего индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля в видимом или длинноволновом ультрафиолетовом излучении; · яркостной - основан на регистрации контраста в видимом излучении ахроматического рисунка на фоне поверхности объекта контроля. · капиллярно-электростатический метод основан на обнаружении индикаторного рисунка, образованного скоплением электрически заряженных частиц у поверхностной или сквозной несплошности неэлектропроводящего объекта; · капиллярно-электро-индуктивный метод основан на электроиндуктивном обнаружении электропроводящего индикаторного пенетранта в поверхностных и сквозных несплошностях неэлектропроводящего объекта; · капиллярно-магнитопорошковый метод основан на обнаружении комплексного индикаторного рисунка, образованного пенетрантом и ферромагнитным порошком, при контроле намагниченного объекта; · жидкостный капиллярно-радиационный метод излучения основан на регистрации ионизирующего излучения соответствующего пенетранта в поверхностных и сквозных несплошностях; · капиллярно - радиационный метод поглощения на регистрации поглощения ионизирующего излучения соответствующим пенетрантом в поверхностных и сквозных несплошностях объекта контроля. Отдельно следует упомянуть, что капиллярный контроль может входить в состав комплекса методов (капиллярный, ультразвуковой, вихретоковый), которые применяются для критичных деталей, например, лопатки турбин отдельных видов газотурбинных двигателей. Заключение Достоинствами капиллярного метода являются: простота (для выполнения операций контроля не требуется высокой квалификации персонала); высокая чувствительность к трещинам, порам; универсальность (возможен контроль изделий разной формы из различных материалов); высокая достоверность (при правильной технологии проверки ошибки мало вероятны); наглядность результатов проверки. Наряду с достоинствами капиллярному методу присущи серьезные недостатки: многооперационность и трудоемкость; выявляются только выходящие на поверхность дефекты с открытой полостью; при капиллярном контроле велика доля ручного труда, он плохо поддается автоматизации; особенно это относится к проблеме распознания образов следов дефектов, их идентификации и оценки пригодности детали к эксплуатации; один из неприятных аспектов капиллярного контроля — токсичность некоторых дефектоскопических материалов, их взрыво- и пожароопасность; естественно, в процессе капиллярного контроля загрязняется воздух и окружающая среда. Капиллярный контроль оказался одним из самых консервативных методов. Но перспективы его развития есть. Они заключаются в механизации и автоматизации контроля. Очень перспективно в этом отношении применение промышленных манипуляторов (роботов) адаптивного типа. Главное затруднение вызывает операция осмотра проконтролированной поверхности. Решение проблемы — передача телевизионного изображения объекта контроля с рисунком индикаций. Это позволяет устранить облучение дефектоскописта ультрафиолетовым светом. Проводятся также исследования по повышению чувствительности и сокращению времени контроля. Список информационных источников 1 ГОСТ 18442-80* «Контроль неразрушающий. Капиллярные требования» 2 РД-13-06-2006 «Методические рекомендации о порядке проведения капиллярного контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах» 3 Белокур И. П., Коваленко В. А. Дефектоскопия материалов и изделий. К.: Техника, 1989. 4 ГОСТ — 18442 — 80. Контроль неразрушающий. Капиллярные методы контроля. 5 Ермолов И. Н., Останин Ю. Я. Методы и средства неразрушающего контроля качества. М.: Высшая школа, 1988. 6 Прохоренко П. П., Мигун Н. П. Введение в капиллярную дефектоскопию. / Под ред. А. С. Боровикова. — Мн.: Наука и техника, 1988. |