Геометрические характеристики поверхностных дефектов

Основным объектом поиска при капиллярном контроле является трещина, имеющая выход на поверхность, так называемая поверхностная трещина (несплошность).

Различают тупиковые и сквозные дефекты (трещины). На рисунке a (а - вид сбоку; б - вид сверху) слева тупиковая трещина имеет только один выход на поверхность. Сквозной дефект справа имеет два выхода на поверхность.

Геометрические характеристики трещины:

Н - ширина трещины (раскрытие несплошности);

L - длина трещин;

l - глубина трещины.

Трещину характеризует глубина l - размер несплошности в направлении внутрь объекта контроля от его поверхности. Для сквозных трещин он определяется толщиной стенки между двумя поверхностями изделия.

Продольный размер несплошности вдоль поверхности контроля называют длиной дефекта L, при этом для сложных дефектов имеют в виду «преимущественный размер», т.е. наибольший из двух на поверхности изделия.

Раскрытие несплошности Н - это поперечный размер дефекта у его выхода на поверхность объекта.

Поскольку дефекты бывают сложной формы, различают максимальную, минимальную и среднюю глубину l, длину L и раскрытие несплошности (ширину трещины) Н.

Условно капиллярные дефекты подразделяют на следующие виды:

• поры, имеющие сечение близкое к круглому;
• трещины с параллельными стенками в виде щели, типа прорези;
• трещины с непараллельными стенками, конического сечения.

В основном же трещины имеют произвольную геометрию.

Основные моделируемые при теоретических расчетах виды поверхностных тупиковых трещин:

а - цилиндрическая пора; б - коническая пора; в - трещина с параллельными стенками; д - трещина произвольной геометрии

Совершенно идеальных круглых или прямоугольных дефектов нет, на рисунках представлены идеализированные модели трещин. На практике дефекты далеки от идеала и наиболее часто представляют собой конгломерат близких к цилиндрическим, овальным и другим моделируемым капиллярным несплошностям, сообщающимся и не сообщающимся между собой.

Инженер-конструктор и специалист по неразрушающим методам контроля, располагая сведениями обо всех видах дефектов и видах неразрушающего контроля для каждой детали и характерных для нее типов дефектов, могут подобрать вид неразрушающего контроля в зависимости от материала изделия, расположения дефекта, наличия к нему доступа и других обстоятельств.

Отметим, что капиллярный контроль имеет неоспоримые преимущества при выявлении поверхностных дефектов, он незаменим на изделиях из немагнитных материалов, на изделиях, имеющих сложную форму и затрудненный доступ к дефектам. Дефекты, наиболее эффективно выявляемые капиллярным методом - это термические, шлифовочные и рихтовочные трещины, возникающие при механической обработке; пористость при литье; заковы при обработке давлением; усталостные трещины и дефекты по границам зерен от длительной эксплуатации и другие дефекты, развивающиеся по границам зерен от длительной эксплуатации: трещины ползучести, коррозии под напряжением, водородной хрупкости и т.д.