Способ обработки изделий, содержащих поры иили капилляры

Союз Советски кСоциалистическихРесубпмк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 910224 6 ) Дополнительное к авт. с (22) Заявлено 25.10.78 (21 с присоединением заявки2692356/ 23 05 О 1/18 вударстинаый кфмвте СССР в делам нзабретений к. вткрыткй(71) Заяви ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, СОДЕРЖАЩИХ ПОРЬ И/ИЛИ КАПИЛЛЯРЫ 4) СП Изобретение относится к процессам акусти ческой обработки различных изделий, содержащих поры и/или капилляры, н может быть использовано в электротехнической, текстильной, деревообрабатывающей, машиностроительной, аваационной промышленности, в производстве изделий из синтетических материалов и в других. отраслях промышленности, где не.обходимо производить пропитку изделий, а .также нх капиллярную дефектоскопию,10Известен способ обработки изделий с порами и капиллярами пропиткой их .технологической жидкостью путем окунания иэделия в емкость с технологической жидкостью, Для интенсификации этого процесса применяют ва 15 куумирование емкости, в которой производят пропитку или, напротив, создают в ней избыточное давление. Иногда применяют цикли. ческую пропитку, сущность которой заключается в попеременном создании в емкости для пропитки вакуума и избыточного давления (11.Известный способ не обеспечивает высокого качества пропитки и характеризуется относительно низкой производительностью. Известен способ обработки изделий, содержащих поры и/или капилляры, пропиткой их технологической жидкостью, при котором изделия подвергают акустическому воздействию 12. Эффективность процесса пропитки особенно повышается при контакте изделия с акустическим излучателем.Этот способ позволяет значительно интенсифицировать процесс и улучпппь качество пропитки. Однако вследствие кавитационных процессов, протекающих под воздействием акустических колебаний, в жидкости, заполняющей поры и капилляры изделия, образуются полости, в которые диффу 1 щируют газ, раст. воренный в жидкости, и зти газовые пузырьки ухудшают качество пропитки, В особенности это явление отрицательно сказывается при пропитке иэделий с плоскими капиллярами. Изделия с плоскими капиллярами имеют широкое распространение в промьпплениости, например, большинство узлов электромеханических устройств, представляющих собой набор пластин электротехнического железа, являются системами с плоскими капилляра.Э 9 мц, Экспериментальные исследования, проведенные на плоских капиллярах, которыми служило пространство между двумя прозрачными стеклами, отстоящими друг от друга ца калиброванном расстоянии, показали, что при возбуждении в жидкости акустических колебаний, преимущественно при контакте калил. ляра с излучателем акустических колебаний, жидкость быстро заполняет капилляр, причем внутри капилляра, в области его выхода. обращенного к источнику акустических колебаний, непрерывно образуются газовые пузырьки, Эти пузырьки поднимаются вверх по капилляру, где происходит их коалесцецция и образуются более крупные пузырьки, зацимаюшие зцачцтельц 1 яе участки пространства внутри капилляра.Одновременно с процессом коалесценции мелких пузырьков происходит диспергирование крупных, от которых преимущественно ца периферии, отделяются мелкие пузырьки и перемешаются внутрь капилляра, однако, пузырьки це исчезают, так как непрерывно подпитываются образующимися мелкими га. зовыми пузырьками, Крупные пузырьки занимают в капилляре довольно устойчивое положение того, что они локализуются у стенок капилляра, зачастую перекрывая все его сечение, при этом граница раздела жидкость - газ становится меньше, чем при свободном пла. вании пузырьков в жидкости. При этих условиях силы поверхностного натяжения прочно удерживают его в этом положении.Увеличение времени акустического воздей. ствия не приводит к улучшению качествапропитки.Целью изобретения является повышениекачества пропитки изделий и интенсификацияпроцесса.Поставленная цель достигается тем, что визвестном способе обработки изделий, содержаших поры и/или капилляры, пропиткой ихтехнологической жидкостью при акустическомвоздействии на изделия, пропитку проводятпри избыточном давлении технологической жидкости, подавляющем развитие кавитации.При этом технологическая жидкость становится более прочной, и количество кавитационных пузырьков и их размеры в порах икапиллярах уменьшаются. При этом за счетсовместного использования акустического воздействия и избыточного давления в жидкое.ти обеспечивается совместный результат, проявляющийся в интенсификации процесса пропитки и повышении ее качества, Этот результат выше, чем при последовательном (в любой последовательности) использовании в ка.честве активизирующих процесс пропитки фак.торов акустического воздействия и избыточно 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 го давления. Э Го бьясцясГсн взаимным цли 5.цием этих факгорон друг ца друга. Взаимноевлияние проявляется в подавлении развитияцаразитцой кавитации как в жидкости, цахо.дяшейся н емкости для пропитки, так и вжидкости, цаходягцейся непосредственно в ка.пиллярах. В результате не только исчезаютпузырьки в порах и капиллярах, но и большее количество излучаемой акустической энергии затрачивается на создание звукокапиллярного эффекта. Кроме того, под избыточнымдавлением улучшаются условия распространения акустических волн в жидкости, что особенно важно при пропитке длицомерных,изделий и изделий, имеющих сложную конфигурацию.Особенно процесс пропитки интенсифицируется, когда избыточное давление в жидкостивыбирают из условия подавления в ней кавитации.Наличие кавитации в жидкости, степень ееразвития и подавления контролируются методом эрозионных тестов, сущность которогозаключается в том, что в технологическуюжидкость, подвергаемую акустическому воздействию, помещают материал, имеющий низ.кую кавитационную прочность, например алюми.ниевую фольгу, и по степени ее разрушениясудят о степени развития кавитации,При использовании избыточного давления,подавляющего кавитацию, кроме интенсификации процесса, повышения его качества иснижения энергоемкости, достигается еще ирасширение технологических возможностейспособа за счет расширения номенклатурыпропитываемых иэделий. Это расширение но.менклатуры связано с возможностью акустической пропитки изделий, имеюших элементы,нестойкие к кавитационному воздействию,например лаковую изоляцию проводов моточ.ных иэделий. Кроме того, открывается возможность пропитывать изделия с меньшимраскрытием пор и капилляров. В процессахкапиллярной дефектоскопии это приводит кповышению чувствительности метода за счетпроникновения пенетранта в более мелкиедефекты.1П р и м е р 1. Проводят пропиткусердеч.ников трансформаторов. Сердечники номе.шают в камеру на акустический излучатель иприжимают к нему усилием, соответствующимдавлению 0,4 кгс/см 2. Избыточное давление втехнологической жидкости составляет 3 -4 кгс/см . Частота колебаний излучателя сос.2тавляет 19,6 кГц, амплитуда колебаний излучающей поверхности 4 - 5 мкм. Время акусти.ческой обработки составляет 1,5 - 1,8 мин. Приповышении давления до 10 кгс/см (приэтом в технологической жидкости при данных9102 Составитель Р. Вакар Техред М.Рейвес Корректор О. Билак Редактор С. Титова Заказ 952/5 Тираж 722 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 условиях практически полностью подавляетсяразвитие кавитации, отсутствие которой проверяют методом эрозионных тестов) времяпропитки сокращается до 0,8 - 1,2 мин. Послесушки сердечники были разобраны. Поверхность всех пластин была покрыта ровнымслоем лака.При использовании базового акустическогоспособа пропитку сердечников трансформаторов осуществляют в течение 10 - 15 мин, од Онако на пластинах наблюдаются участки, непокрытые лаком. Аналогичные результаты были получены при пропитке в течение тогоже времени трансформаторов при давлении вжидкости (10 кгс/см ), но без акустического 1воздействия,Попеременная пропитка сердечников транс.форматоров по 5 мин под избыточным давле.нием и под воздействием акустических колебаний в любой последовательности также пе цдала 100%-ной пропитки.П р и м е р 2. Проводят пропитку де.фектов турбинных лопаток в процессе ихОкапиллярной дефектоскопии, Турбинные лопатки помещают в камере на акустический 2 Зизлучатель и прижимают к нему усилием,соответствующим давлению порядка 1 кгс/ем.Частота колебаний излучателя составляет19,6 кГц, амплитуда колебаний излучающейповерхности 4 - 5 мкм. Время акустическойобработки при избыточном давлении 10 -12 кгс/см в пенетранте ЛЖ - 6 А - 10 - 15 с.После пропитки проводят операции устране.ния фона и контроля наличия дефектов вультрафиолетовом свете.35Эту же партию турбинных лопаток привсех прочих равных условиях, за исключе.нием создания избыточного давления в камере, подвергают повторной дефектоскопии.Эту же партию турбинных лопаток при40всех, прочих условиях подвергают повторнойдефектоскопии, но акустические колебанияв этом случае не возбуждают,Результаты испытаний показали, что прииспользовании пропитки под давлением, но45без воздействия акустических колебаний. 24 6выявилось на 45% дефектов меньше, чемпри использовании предложенного способа, апри использовании способа пропитки с воздействием акустических колебаний, но беэизбыточного давления, выявилось на 28%меньше дефектов, чем при использовании пред.ложенного способа, Это свидетельствует оповышении чувствительности метода капилляр.ной дефектоскопии при проведении пропитКидефектов согласно предложенному способувследствие дополнительного проявления дефектов с меньшим раскрытием.Использование предлагаемого способа посравнению с известными обеспечит получениеследующих преимуществ: а) улучшение качества пропитки; б) повышение производительности акустического оборудования дляпропитки эа счет интенсификации процесса;в) снижение энергоемкости процесса за счетболее полного использования акустическойэнергии; г) расширение технологических возможностей процесса пропитки за счет расши.рения номенклатуры обрабатываемых изделийи возможности пропитки более тонкой капиллярной структуры; д) повышение чувствительности метода капиллярной дефектоскопиипри использовании способа на операции про.нитки дефектов.Формула изобретенияСпособ обработки изделий, содержащихпоры и/или капилляры, пропиткой их технологической жидкостью при акустическом воздействии на изделия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качествапропитки и интенсификации процесса, пропит.ку проводят при избыточном давлении технологической жидкости, подавляющем развитиекавитации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лубяницкий Г. Д. Ультразвуковая пропитка, - В кн. "Технология и аппаратурадля промышленного применения ультразвука,ЛЦНТИ, 1970, с. 49 - 56.2, Авторское свидетельство СССР Иф 152477,