Характеристика материалов для люминесцентной дефектоскопии

Наборы материалов для люминесцентной дефектоскопии предназначены для обнаружения невидимых или слабовидимых невооруженным глазом поверхностных и сквозных дефектов типа нарушения сплошности материала в проверяемых объектах, определения их местоположения, протяженности и ориентации протяженных дефектов на поверхности объекта. Наборы материалов позволяют выявлять дефекты производственно-технологического характера к которым относятся трещины различного происхождения (шлифовочные, термические, ковочные, сварочные, деформационные и др.) При ремонте техники могут выявляться дефекты материала и узлов, появляющиеся в условиях их эксплуатации. К таким дефектам относятся усталостные трещины, термические усталости, трещины ползучести, трещины коррозии под напряжением, расслоения с растрескиванием материала по границам зерен, эрозионно-корозионные повреждения, межкристаллитная, язвенная, точечная коррозия и другие коррозионные повреждения.

Наборы материалов рекомендуется применять в цеховых условиях – деталей отлитых методом точного литья, после щлифования, точения, строгания, фрезерования, полирования, электролитирования и т.д. По условному уровню чувствительности согласно ГОСТ 18442-80 наборы относятся к I, II, IIIи IVклассам чувствительности.

 В состав комплекта ЛЮМ-33ОВ (комплекта особо-высокой чувствительности) входят 3-и составляющие:

1. Пенетрант ЛЖ-18НВ;
2. Очищающая жидкость ОЖ-7А;
3. Проявитель ПР-15А или Аэросил А-300.

Основные требования к пенетрантам состоят в следующем:

• определенные физико-химические свойства, определяющие способность материалов к проникновению в дефекты;
• низкая токсичность и пониженная взрывоопасность;
• способность обеспечить высокую чувствительность

 К органическим растворителям с определенными физико-химическими свойствами в составе люминесцентных пенетрантов часто добавляют детергенты для улучшения смачиваемости поверхности, проникновения жидкости в дефекты и, в случае необходимости, для увеличения растворимости люминофоров.

Требования обеспечения высокой чувствительности выполняются в частности, за счет выбора люминофоров. При этом люминофоры должны обладать ярким свечением в наиболее благоприятном для восприятия человеческим глазом спектральном диапазоне (желто-зеленая область спектра) и иметь высокий выход люминесценции. Кроме того они должны обладать определенной чувствительностью и необходимой растворимостью в растворителях, используемых в конкретном случае для изготовления пенетрантов.

Известен состав люминесцентного пенетранта, в котором используется люминофор – Люминор 2.  На основе этого люминофора разработана люминесцентная жидкость ЛЖ-6А, которая входит в комплект дефектоскопических материалов ЛЮМ-1ОВ. Однако пенетранты с одним люминофором не могут достичь максимально возможной чувствительности, во-первых  за счет недостаточно эффективного поглощения излучения ртутной ламп (длина волны = 366 нм), а люминофор имеет максимум поглощения 390-400 нм, во-вторых, за счет излучения люминофора в области не самой благоприятной для восприятия человеческим глазом (сине-зеленый диапазон спектра).

Для повышения чувствительности люминесцентных пенетрантов, т.е. для увеличения яркости свечения в дефектах, в пенетранте ЛЖ-18НВ используются два люминофора, работающих по принципу «каскадной люминесценции» за счет межмолекулярного переноса энергии электронного возбуждения. При этом люминофор-донор поглощает свет в области излучения УФ-лампы, используемой для осмотра деталей при контроле. Люминофор-акцептор наряду с поглощением излучением УФ-лампы поглощает также излучение люминфора донора и переизлучает, таким образом, в желто-зеленом диапазоне спектра. Тем самым повышается чувствительность метода.

В качестве органических растворителей для снижения токсичности используются высококипящие органические растворители (температура вспышки = 129 °С и класс опасности 3. ГОСТ 4333-87. Заключение ФБУЗ № 77.24.11.002704.07.15. Разработанные пенетранты имеют 1 класс чувствительности согласно ГОСТ 18442. Он способен обеспечивать выявление трещин глубиной 0.01÷0.03 мм и более.  Технические условия ТУ 2662-010-73057924-2004 (Пенетрант ЛЖ-18 НВ).

II. Очищающая жидкость ОЖ-7А.

Очищающая жидкость ОЖ-7А предназначена для удаления излишков пенетранта ЛЖ-18НВ с поверхности контролируемых деталей после его выдержки на их поверхностях  в течение времени достаточного для заполнения полостей возможных дефектов. Очищающая жидкость представляет собой раствор поверхностно активного вещества в смеси водных растворов органических растворителей. Это бесцветная или слегка желтоватая жидкость с плотностью при 20 °С (950÷1050) кг/м3. Относится к малоопасным веществам. Из-за наличия в составе воды жидкость ОЖ-7А обладает пониженной пожароопасностью. По очищающей способности и пожаробезопасности она превосходит очищающую жидкость ОЖ-1 для люминесцентного контроля методом ЛЮМ 1ОВ. Поставляется в полиэтиленовых емкостях, как пенетрант ЛЖ-18НВ. Технические условия  (ТУ 662-009-73057924-2004) согласованы с ФГУП ВИАМ. Температура вспышки 85°С (ГОСТ 4333-87). Класс опасности – 4 (Заключение ФБУЗ № 77.24.12.11.002705.07.15).

III. Проявитель ПР-15А.

Проявитель ПР-15А предназначен для поглощения пенетранта, оставшегося в полостях дефектов или удаления его с поверхности детали,  и обрабатывания индикаторных рисунков в местах расположения дефектов. Проявитель представляет собой смесь органических растворителей с пленкообразующими добавками. На поверхность проверяемых деталей ПР-15А наносится краскораспылителем. На деталях образуется ровное, гладкое, не люминесцирующее покрытие. Оно может быть прозрачным, либо беловатого или слегка желтоватого цвета без видимых крупинок и пятен. Время высыхания пленки проявителя на деталях при температуре 20°С около двух минут. Условная вязкость по вискозиметру В3-4 (ВЗ-246) с соплом диаметром 4мм при той же температуре равна 9-14 секунд, что близко к значению вязкости проявителя ПР-1. Вязкость проявителя в зависимости от температуры изменяется аналогично вязкости пенетранта. Плотность проявителя ПР-15А С (800÷850) кг/м3. Массовая доля нелетучих веществ 2-4%.

Проявитель ПР-15А относится к малоопасным вещества. Класс опасности - 4  по  ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76. Из-за наличия органических растворителей проявитель огнеопасен. Достоинством проявителя является возможность его удаления с деталей с помощью воды. Это проще и безопаснее для персонала в сравнении с процессом удаления проявителя ПР-1 органическими растворителями. Расфасовывают проявители в полиэтиленовые емкости. Технические условия на проявитель ПР-15А (ТУ 2662-011-73057924) согласованы с ФГУП «ВИАМ». Проявитель ПР-15А имеет класс опасности -4 (заключение ФБУЗ № 77.24.12.11.002706.07.15)

Проявитель Аэросил А-300.

Проявитель диоксид кремния А-300 предназначены для поглощения пенетранта, оставшегося в полостях дефектов после удаления его с поверхности детали. Технология проявления вещества является гидролиз летучих кремниевых соединений в пламени гремучих газов. В результате создается двуокись кремния с термически вспененной микрозернистой структурой (порошок). Аэросил А-300 белый легкий порошок  в неуплотненном состоянии имеет рыхлый вид и несколько голубоватый оттенок. Аэросил А-300 пожаро-взрывобезопасен, не оказывает общетоксического действия. Класс опасности – IV (ГОСТ 14922-77).