Капиллярные методы неразрушающего контроля основаны на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей (пенетрантов) в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объекта контроля и регистрации образующихся индикаторных следов визуальным способом или с помощью преобразователя.

Капиллярный неразрушающий контроль предназначен для обнаружения невидимых или слабо-видимых невооруженным глазом поверхностных и сквозных дефектов типа нарушения сплошности в объектах контроля, определения их расположения, протяженности (для дефектов типа трещин) и ориентации по поверхности.

Этот вид неразрушающего контроля позволяет диагностировать объекты любых размеров и форм, изготовленных из черных и цветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла, керамики, а также других твердых неферромагнитных материалов.

Капиллярный контроль применяют также для объектов, изготовленных из ферромагнитных материалов, если их магнитные свойства, форма, вид и месторасположение несплошностей не позволяют достичь требуемой чувствительности магнитопорошковым методом или магнитопорошковый метод не допускается применять по условиям эксплуатации объекта.

Капиллярный контроль применяется также при течеискании и, в совокупности с другими методами, при мониторинге ответственных объектов и объектов в процессе эксплуатации.

Капилляр, выходящий на поверхность объекта контроля только с одной стороны, называют поверхностной несплошностью, а соединяющий противоположные стенки объекта контроля, – сквозной. Если поверхностная и сквозная несплошности являются дефектами, то допускается применять вместо них термины «поверхностный дефект» и «сквозной дефект». Изображение образованное пенетрантом, в месте расположения несплошности, подобное форме несплошности у выхода на поверхность объекта контроля, называют индикаторным рисунком или индикацией. Применительно к несплошности типа единичной трещины вместо термина «индикация» допускается применение термина «индикаторный след».

Глубина несплошности – размер несплошности в направлении вглубь объекта контроля от его поверхности. Длина несплошности – продольный размер несплошности на поверхности объекта. Раскрытие несплошности – поперечный размер несплошности у ее выхода на поверхность объекта контроля.

Необходимым условием надежного выявления капиллярным методом несплошностей, имеющих выход на поверхность объекта, является относительная их не загрязненность посторонними веществами, а также глубина несплошности, значительно превышающая ширину раскрытия (минимум 10/1).

Основные капиллярные методы контроля подразделяют в зависимости от типа проникающего вещества на следующие:

· Метод проникающих растворов – жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, основанный на использовании в качестве проникающего вещества жидкого индикаторного раствора.

· Метод фильтрующих суспензий – жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, основанный на использовании в качестве жидкого приникающего пенетранта индикаторной суспензии, которая образует индикаторный рисунок из отфильтрованных частиц дисперсной фазы.

Капиллярные методы в зависимости от способа выявления индикаторного рисунка подразделяют на:

· люминесцентный, основанный на регистрации контраста люминесцирующего в длинноволновом ультрафиолетовом излучении видимого индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля;

· контрастный (цветной), основанный на регистрации контраста цветного в видимом излучении индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля;

· люминесцентно-цветной, основанный на регистрации контраста цветного или люминесцирующего индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля в видимом или длинноволновом ультрафиолетовом излучении;

· яркостный, основанный на регистрации контраста в видимом излучении ахроматического рисунка на фоне поверхности объекта контроля.

Порядок проведения капиллярного неразрушающего контроля методом проникающих растворов следующий:

· подготовка объекта к контролю, включающая стадии грубой очистки (от краски, покрытий, сильных загрязнений, возможно – от дефектоскопических материалов предыдущей операции контроля) и тонкой очистки (удаление тонких жировых загрязнений с поверхности и из несплошностей);

· нанесение проникающего пенетранта;

Таблица 3.1 – Типовые интервалы контакта с пенетрантом

· контакт с пенетрантом (промежуток времени, необходимый для того, чтобы пенетрант проник в капилляры). Типовые интервалы контакта с пенетрантом в зависимости от типа дефекта и температуры окружающей среды приведены в таблице 3.1.

· удаление излишков пенетранта;

· нанесение проявляющего пенетранта;

· проявление дефектов;

· расшифровка результатов контроля;

· окончательная очистка объекта.

На рисунке 3.11. представлено фото обнаруженной несплошности на рабочей части зуба шестерни тягового редуктора тепловоза с помощью цветного метода проникающих растворов капиллярного неразрушающего контроля.

Рисунок 3.11 – Фото несплошности, обнаруженной капиллярным методом