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为检测仪器提供样品非金属毛细管无损检测

为检测仪器提供样品非金属毛细管无损检测

N. P. Kalinichenko,A. N. Kalinichenko, I. S. Lobanova,A. Yu. Popova, and S. S. Boriso


介绍了用于毛细管探伤的非金属控制样品的制备方法。在同一样品中产生了不同灵敏度等级的裂纹。一个积极的效果是通过创建一个非金属材料的基础-环氧胶粘剂,其中的缺陷是获得蚀刻箔所需的尺寸。给出了这些控制样品在多种用途和温度效应方面的测试结果。


毛细管无损检测方法广泛应用于航空、造船、动力机械建设等国民经济[1]领域的检测物品。毛细管监测的主要优点是可以检测任何尺寸和形状的物体,这些物体由黑色、有色金属和合金、塑料、玻璃、陶瓷和不同的固体非铁磁性材料制成。对于某些材料和物品,毛细管无损检测法是确定材料是否适合操作的唯一方法。这种形式的监测使人们能够检测到到达表面的缺陷:裂纹、气孔、凹坑、晶间腐蚀和其他不连续性。表面缺陷表现为显色或发光的指示痕迹,这是显影涂层在不连续点上形成的。指示器轨迹超出缺陷的实际尺寸10-20倍,并且变得可见。该方法不能保证对开口宽度大于0.5 mm的缺陷的检测。毛细管探伤所测得的裂纹开口最小宽度为1-3um。

使用缺陷检测材料对物品进行监测,缺陷检测材料是由以下成分组成的混合物:指示剂渗透剂、净化液和显像剂。监测温度为40 ~ +40°C,空气相对含水量不大于90%。

工艺流程包括常规法检测、搬运、折叠操作、预加工、渗透剂的沉积、表面多余物质的清理、沉积.对产品进行检验,并对检测到的缺陷进行指标跟踪分析。(如有必要)除去探伤材料[2]的缺陷。

毛细管监测方法是基于湿润指示液渗透到任何表面缺陷的空腔。多余的液体被从表面去除,剩余的缺陷用显影粉末或染料提取。液体的轨迹在物品表面被视为黑点(煤油试验法)、有色点(着色法)或在紫外光下发光的斑点(发光法)。当表面缺陷被揭示时,人们可以计算出最小的参数(例如,裂纹开口的宽度),用缺陷检测材料的集合来确定。在正常的实验室条件下,使用制造商建立的监测技术,裂纹的开口表现为一件物品的自然或人为缺陷。

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图1所示.铝箔1,环氧粘合剂2涂敷(a),加工后相同(b)


为了确定缺陷探测材料的灵敏度和质量,在开始和监测[3]之前使用控制样品。缺陷的基本参数在控制样品的合格证上注明,即开口的宽度、长度和深度。当监测一组缺陷检测材料时,对具有缺陷指示器轨迹的控制样品拍照。

有自然裂纹的报废物品、板、盘和其他有意形成裂纹的物品作为对照试样。最广泛使用的是带有脆性金属、电镀和化学涂层或表面经过化学热处理和氮化强化的板样。当试样被圆柱形或球形的冲头弯曲、拉伸或缩进接触面时得到轨迹[4,5]。这些样品的缺点是裂纹在不可预测的位置出现,并且控制样品的单位表面分布密度不确定,而且裂纹的数量和间距未知。这样制造一个样品的可能性,包含一些缺陷,具有一定的已知的宽度和深度的开口,这是由于负载的结果,被消除。试样中应力的变化导致裂纹张开的深度和宽度发生变化。由于标准试件在加载过程中产生一定的残余变形,从而导致裂纹张开宽度的任意变化,因此标准试件在加载过程中发生弯曲会导致其进一步弯曲。在所述的控制样本中,很难估计聚合残留物和多次使用的缺陷检测材料造成的缺陷腔的清洁度质量,而且不可能可视化毛细管监测技术过程中发生的物理过程[4,5]。

非金属材料毛细管探伤控制样品的版本。毛细管监测方法用于由非磁性、非金属、复合材料和其他有前途的材料制成的物品,因此控制样品也必须由不同的材料制成,包括非金属。

规定缺陷参数的非金属标准样品最近出现了[6]。其制作简单,成本低廉,清洗后对材料无腐蚀,检测到缺陷的材料的残留物易于替换,在规定的参数下可获得缺陷。所有这一切使得样品可以进行高质量的清洗,从而延长了它们的寿命。

当检查缺陷检测材料对每一类灵敏度,有必要使用两个控制样本(一个工作样本和套利样本)的裂缝的相同形式和近似相等的尺寸。目前市场上只有一个裂纹的样品。相应地,根据标准[7,8],需要至少有6个控制样本,对应于三个最重要的灵敏度等级。我们提出的一种构造非金属控制样品的方法[9]可以解决这个问题。

然而,在工艺过程中出现了一些困难。控制样品由缺陷(裂纹)开口宽度为b1的环氧胶粘剂制成,但胶粘剂中气泡的形成大大降低了其工作表面的质量。这个问题可以通过使用真空、超声波或加热来部分解决。


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下面考虑的方法是去除工作表面气泡的一种更好的方法。本版本中控制样件制造的初始阶段类似于[10]中描述的方法,即,铝箔最初涂上一层薄环氧粘合剂。这一阶段坯料的形状如图1a所示,其中铝箔的宽度为2 mm,坯料的总宽度为20 mm。坯料被加工到如图1b所示的尺寸,其中坯料的宽度减小到5毫米。最后的空白与此箔被附在底部之前准备的表格。然后使用上述减少环氧胶粘剂体积内气泡数量的方法去除其上层的剩余气泡。在硬化坯的后续处理中,最终消除了上部的气泡。经过金刚砂纸的机械加工和底面的蚀刻,可以用于以后的控制样品。如图2所示,用这种方法制作的样品有三条裂缝,裂缝宽度为b1、b2和b3,长度为l。

在提出的制作非金属控制样品的方法中,可以使用有缺陷的人造金箔或带有镀银层的云母电容器板。可以这样构造它。将制备好的模板附着在表格的底部(图1b),在表格中填充环氧粘合剂。淬火后,所有涉及制造技术的操作都要进行。在金相显微镜上测量裂纹的开口宽度。

目前非金属样品已经过加工阶段。下面我们给出了温度和这种样品的开口宽度的影响以及它们大量使用[10]的调查结果。在冷却或加热20分钟后进行测量


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该表显示了缺陷开口宽度的平均值如何取决于放置标准样品的介质的温度。

在图3中,我们显示了控制样品缺陷的开口宽度随温度的变化曲线图。

我们调查了用于Sherwin Babb公司(法国)探伤材料的多种使用的对照样品0、1、2、4、6、7和8。为加快毛细管监测和纯化样品的显色法的众多工艺流程,我们采用了UZV 2/ 150tn超声槽。我们用上述样品进行了80次毛细管监测的工艺流程。用于这些调查的裂缝长度保持不变。

结论:提出了施工控制技术的使用的样本非磁性材料(环氧胶粘剂)和金属箔,底部表面的控制样本作为操作,使人们获得缺陷与指定参数,生产,在一个测试样本,几个缺陷灵敏度不同的类或一个类有密切值的空缺,与金属样品相比,也使得非金属材料的控制样品的资源(使用的多样性)大大增加,因为由于这些样品的透明度和没有氧化物形成,可以更好地清洗这些样品。   

裂纹开口宽度在温度作用下的变化范围较小,处于灵敏度等级的极限。


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