Способ капиллярной дефектоскопииизделий

Союз Советских Социалистических Республик72) Авторы изобретения Н. В. Дежкунов, П. П. Прохоренко, А. К, Денель и М, С, Белялов физико-технический институт АН Белорусской ССР1) Заявител 54) СПОСОБ КАПИЛЛЯРНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИ ИЗДЕЛИЙИзобретенконтроля, аскопии.Известенскопии, вклюиндикаторновора с поверявителя, проследов дефек ие касается неразрушающего точнее капиллярной дефектопособ капиллярной . дефекточающий пропитку деталей в м пенетранте, удаление растхности детали, нанесение проявление дефектов и выявление тов 1 Ц. Из известных способов наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ капиллярной дефекто скоп и и, включающий прон итку изделия индикаторным пенетрантом с одновременным воздействием ультразвука на контролируемое изделие, удаление пенетранта с поверхности изделия и проявление дефектов 121.Ускорение и увеличение глубины проникновения жидкости при пропитке в известном способе осуществляется за счет акустических течений и уменьшения толщины пограничного слоя. Однако если дефекты заполнены нерастворимыми загрязнениями или загрязнениями типа пасты, то по известному способу глубина проникновения пенетранта практически не возрастает, соответственно качество и производительность контроля остаются низкими. Целью изобретения является повышениепроизводительности и качества контроляизделий.Это достигается тем, что в способе, за ключающемся в том, что пропитывают поверхность контролируемого изделия индикаторным пенетрантом с одновременным воздействием на изделие ультразвуковым полем, удаляют пенетрант и проявляют 10 дефекты, перед пропитыванием изделия виндикаторный пенетрант вводят повышающую его кавитационную активность добавку, а в процессе пропитки изделия поддерживают амплитуду звукового давления в 15 3 - 10 раз выше амплитуды, соответствующей порогу кавитации в пропитывающей жидкости.Способ осуществляется следующим образом.20 В облучаемом ультразвуковом индикаторном пенетранте возникают кавитационные пузырьки, которые растут в отрицательный полупериод и захлопываются в положительный. Захлопывание пузырьков 25 на твердой поверхности, например на поверхности контролируемого изделия, сопровождается образованием высокоскоростных кумулятивных струек жидкости, направленных к поверхности. Струи, попадая в деЗ 0 фекты, приводят к вытеснению содержимо794477 Изд. Сапунова, 2 Типография,пр,го 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. НПО Поиск Заказ 2717/15 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 4Из изложенного следует, что увеличение амплитуды колебаний свыше 10 Апор, (Апор - амплитуда, соответствующая порогу кавитации в пропитывающей жидкости) нецелесообразно.При амплитудах колебаний менее 3 Ар 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 изобретенияСпособ капиллярной 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 пропитываю 1 цей жидкости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Боровиков А. С, Люминесцентная и цветная дефектоскопия, - .М., 1973, с, 14.2, Авторское свидетельство СССР133670, кл. 6 01 И 29/00, 1959 (прототип). Мо 115 Тираж 915 Подписное