Капілярний метод контролю зварних швів

Сутність і область застосування методу капілярної дефектоскопії

Капілярний контроль зварних з'єднань застосовується для виявлення зовнішніх (поверхневих і наскрізних) дефектів в зварних швах і прилеглих зонах термічного впливу. Такий спосіб перевірки дозволяє виявляти такі дефекти, як гарячі і холодні тріщини в зварних швах. непровари, пори, раковини і деякі інші.

За допомогою капілярної дефектоскопії можна визначити розташування і величину дефекту, а також його орієнтацію по поверхні металу. Цей метод застосовується як при зварюванні чорних металів. так і під час зварювання кольорових металів і сплавів. Також його використовують при зварюванні пластмас, скла, кераміки та інших матеріалів.

Суть методу капілярного контролю полягає в здатності спеціальних індикаторних рідин проникати в порожнини дефектів шва. Заповнюючи дефекти, індикаторні рідини утворюють індикаторні сліди, які реєструються при візуальному огляді, або за допомогою перетворювача. Порядок капілярного контролю визначається такими стандартами, як ГОСТ 18442 і EN 1289.

Класифікація методів капілярної дефектоскопії

Способи капілярної перевірки поділяються на основні та комбіновані. Основні мають на увазі тільки капілярний контроль проникаючими речовинами. Комбіновані засновані на спільному застосуванні двох або більше методів неруйнівного контролю зварних з'єднань. одним з яких є капілярний контроль.

Основні методи контролю

Основні методи контролю підрозділяються:

Залежно від типу проникаючого речовини:

перевірка за допомогою проникаючих розчинів
перевірка за допомогою фільтруючих суспензій

Залежно від способу зчитування інформації:

яскравості (ахроматичний)
кольоровий (хроматичний)
люмінесцентний
люмінесцентна-кольоровий.

Комбіновані методи капілярного контролю

Комбіновані методи поділяються залежно від характеру і способу впливу на перевіряється поверхню. І бувають вони:

Капілярно-електростатичний
Капілярно-електроіндукціонний
Капілярно-магнітний
Капілярно-радіаційний метод поглинання
Капілярно-радіаційний метод випромінювання.

Технологія проведення капілярної дефектоскопії

До проведення капілярного контролю перевіряється поверхню необхідно очистити і просушити. Після цього на поверхню наносять індикаторну рідина - панетрант. Ця рідина проникає в поверхневі дефекти швів і після закінчення деякого часу проводять проміжну очищення, в ході якої видаляється зайва індикаторна рідина. Далі на поверхню наносять проявник, який починає витягати індикаторну рідина з зварних дефектів. Таким чином, на контрольованій поверхні виявляються малюнки дефекту, видимі неозброєним оком, або за допомогою спеціальних проявителей.

Етапи капілярного контролю

Процес контролю капілярним методом можна розділити на наступні етапи:

Підготовка і попередня очистка
Нанесення індикаторної рідини
проміжна очищення
процес прояви
Виявлення зварювальних дефектів
Складання протоколу відповідно до результатів перевірки
Остаточне очищення поверхні

Матеріали для капілярного контролю

Перелік необхідних матеріалів для проведення капілярної дефектоскопії дан в таблиці:

Рідкий проявник на основі води або розчинника для спеціального застосування

Підготовка і попереднє очищення перевіряється поверхні

При необхідності, з контрольованої поверхні зварного шва видаляють забруднення, такі як окалина, іржа, масляні плями, фарба та ін. Ці забруднення видаляють за допомогою механічної або хімічної очистки, або комбінацією цих способів.

Механічну очистку рекомендується проводити лише у виняткових випадках, якщо на контрольованій поверхні знаходиться пухка плівка окислів або є різкі перепади між валиками шва, глибокі підрізи. Обмежене застосування механічна очистка отримала через те, що при її проведенні часто поверхневі дефекти виявляються закритими в результаті затирання, і вони не виявляються при перевірці.

Хімічне очищення відбувається із застосуванням різних хімічних засобів для чищення, які видаляють з перевіряється поверхні такі забруднення, як фарба, масляні плями та ін. Залишки хімічних реагентів можуть реагувати з індикаторними рідинами і впливати на точність контролю. Тому хімічні речовини після попереднього очищення повинні змиватися з поверхні водою, або іншими засобами.

Після попереднього очищення поверхні її необхідно просушити. Просушування необхідно для того, щоб на зовнішній поверхні, що перевіряється шва не залишилося ні води, ні розчинника, ні будь-яких інших речовин.

Нанесення індикаторної рідини

Нанесення індикаторних рідин на контрольовану поверхню може виконуватися такими способами:

Капілярним способом. У цьому випадку заповнення зварних дефектів відбувається спонтанно. Рідина наноситься за допомогою змочування, занурення, струменем або розпиленням стисненим повітрям або інертним газом.
Вакуумним способом. При такому способі в порожнинах дефектів створюється розрядження атмосфера і тиск стає в них менше, ніж атмосферний, тобто виходить своєрідний вакуум в порожнинах, який всмоктує в себе індикаторну рідина.
Компресійний спосіб. Цей спосіб протилежний вакуумному способу. Заповнення дефектів відбувається під впливом на індикаторну рідина тиску, що перевищує атмосферний тиск. Під великим тиском рідина заповнює дефекти, витісняючи з них повітря.
Ультразвуковий метод. Заповнення порожнин дефектів відбувається в ультразвуковому полі і використанням ультразвукового капілярного ефекту.
Деформаційний спосіб. Порожнини дефектів заповнюються під впливом на індикаторну рідина пружних коливань звукової хвилі або при статичному навантаженні, що збільшує мінімальний розмір дефектів.

Для кращого проникнення індикаторної рідини в порожнині дефектів, температура поверхні повинна бути в межах 10-50 ° С.

Проміжна очищення поверхні

Наносити речовини для проміжної очищення поверхні слід таким чином, щоб індикаторна рідина не віддалялася з поверхневих дефектів.

очищення водою

Надлишки індикаторної рідини можуть бути видалені окропленням, або протиранням вологою тканиною. При цьому, слід уникати механічного впливу на контрольовану поверхню. Температура води не повинна перевищувати 50 ° С.

очищення розчинником

Спочатку зайву рідину видаляють за допомогою чистої тканини без ворсу. Після цього поверхню очищають тканиною, змоченою розчинником.

очищення емульгаторами

Для видалення індикаторних рідин використовуються водочутливої емульгатори або емульгатори на основі масел. Перед нанесенням емульгатора необхідно змити надлишки індикаторної рідини водою і відразу після цього нанести емульгатор. Після емульгтрованія необхідно поверхню металу промити водою.

Комбінована очищення водою і розчинником

При такому способі очищення спочатку з контрольованої поверхні змивають водою зайву індикаторну рідина, а потім очищають поверхню безворсовой тканиною, змоченою розчинником.

Сушка після проміжної очищення

Для висушування поверхні після проміжної очищення можна застосувати кілька способів:

витиранням чистою сухою неволокнистої тканиною
випаровуванням при температурі навколишнього середовища
сушінням при підвищеній температурі
сушінням в повітряному струмені
комбінуванням перерахованих вище способів сушіння.

Процес сушіння необхідно проводити таким чином, щоб не відбувалося висихання індикаторної рідини в порожнинах дефектів. Для цього сушку виконують при температурі не вище 50 ° С.

Процес прояви поверхневих дефектів у зварному шві

Проявник наносять на контрольовану поверхню рівним тонким шаром. Процес прояви слід починати якомога швидше після проміжної очищення.

сухий проявник

Застосування сухого проявника можливо тільки з флуоресцентними індикаторними рідинами. Наноситься сухий проявник напиленням або за допомогою електростатичного розпилення. Контрольовані ділянки повинні покриватися однорідно, рівномірно. Локальні скупчення проявника неприпустимі.

Рідкий проявник на основі водної суспензії

Проявник наноситься однорідно при зануренні в нього контрольованого з'єднання або розбризкуванням за допомогою апарату. При використанні методу занурення, для отримання найкращих результатів, тривалість занурення повинна бути якомога коротше. Після цього контрольоване з'єднання повинно пройти сушку випаровуванням або обдувом в печі.

Рідкий проявник на основі розчинника

Проявник наноситься розпиленням на контрольовану поверхню таким чином, щоб поверхня була рівномірно змочена і на ній сформувалася тонка і однорідна плівка.

Рідкий проявник у вигляді водного розчину

Рівномірне нанесення такого проявника досягається допомоги занурення в нього контрольованих поверхонь, або за допомогою розпилення спеціальними апаратами. Занурення повинно бути короткочасним, в цьому випадку досягаються найкращі результат перевірки. Після цього контрольовані поверхні висушують випаровуванням або обдувом в печі.

Тривалість процесу прояви

Тривалість процесу прояви триває, як правило, протягом 10-30 хв. В окремих випадках допускається збільшення тривалості прояви. Відлік часу прояви починається: для сухого проявника відразу після його нанесення, а для рідкого проявника - відразу після закінчення просушування поверхні.

Виявлення зварювальних дефектів в результаті капілярної дефектоскопії

По можливості, огляд контрольованої поверхні починають відразу ж після нанесення проявника або після його висушування. Але остаточний контроль відбувається після завершення процесу прояви. В якості допоміжних приладів, при оптичному контролі, застосовуються збільшувальні стекла, або окуляри з збільшувальними лінзами.

При використанні флуоресцентних індикаторних рідин

Неприпустимо використання фотохроматіческіх очок. Необхідно, щоб очі контролера адаптувалися до темряви в випробувальної кабіні протягом 5 хвилин, як мінімум.

Ультрафіолетове випромінювання не повинно потрапляти в очі контролера. Всі контрольовані поверхні не повинні флуоресцировать (відбивати світло). Також в поле зору контролера не повинні потрапляти предмети, які відбивають світло під впливом ультрафіолетових променів. Можна застосовувати загальне ультрафіолетове освітлення для того, щоб контролер міг безперешкодно переміщатися по випробувальної камері.

При використанні кольорових індикаторних рідин

Всі контрольовані поверхні оглядаються при денному, або штучному освітленні. Освітленість на перевіряється поверхні повинна бути не менше 500лк. При цьому, на поверхні не повинно бути відблисків через відображення світла.

Повторний капілярний контроль

Якщо є необхідність в повторному контролі, то весь процес капілярної дефектоскопії повторюють, починаючи з процесу попереднього очищення. Для цього необхідно, по-можливості, забезпечити більш сприятливі умови контролю.

Для повторного контролю допускається застосовувати тільки такі ж індикаторні рідини, одного і того ж виробника, що і при першому контролі. Використання інших рідин, або таких же рідин, але різних виробників, не допускається. В цьому випадку необхідно виконати ретельне очищення поверхні, щоб на ній не залишилося слідів від колишньої перевірки.

Схема проведення капілярного контролю

Згідно EN571-1, основні стадії капілярного контролю представлені на схемі: