lichide penetrante

download lichide penetrante

of 27

Transcript of lichide penetrante

Argument

Controlul cu lichide penetrante pune n eviden orice discontinuitate (imperfeciune) de suprafa. Se poate aplica la orice material, form i dimensiuni de pies n condiii de hal sau antier pe suprafee uscate, la temperaturi de peste 10 ~ 15C. Metoda este productiv, ieftin, uor de folosit, se preteaz i la controlul pe suprafee (lungimi) mari. Rezultatele sunt concludente, imediate i uor de interpretat. Indicaiile provenite de la discontinuiti sunt mrite prin absorbia penetrantului de cteva ori. Controlul cu lichide penetrante implic curirea chimic a suprafeei de impuriti, operaii de splare postoperatorie, mai ales atunci cnd se aplic interfazic, n cursul depunerii succesive a straturilor de sudur. Limitri apar n anumite cazuri datorit faptului c unele reete de lichide penetrante utilizeaz materiale inflamabile i toxice, care reclam msuri corespunztoare de splare i evacuare. Controlul cu lichide penetrante pune n eviden n exclusivitate discontinuitile deschise la suprafa, cum sunt: porii, fisurile, suprapunerile, lipsa de ptrundere ngust deschis la suprafa, crestturile marginale, exfolierile din materialul de baz, craterele. Relevante pentru controlul cu lichide penetrante sunt mai ales porii singulari i fisurile, fie ele termice, fie de oboseal, care n majoritatea cazurilor sunt dificil decelate la controlul vizual. Proiectul de certificare a competentelor profesionale nivel 3 este structurat pe patru capitole astfel : Capitolul 1. Metode de control nedistructiv Capitolul 2. Analiza macroscopic Capitolul 3. Examinare cu lichide penetrante Capitolul 4. Msuri de tehnic a securitii muncii

1

Capitolul 1. Metode de control nedistructiv Primele ncercri nedistructive au fost aplicate pentru detectarea fisurilor de suprafa ale inelor de cale ferat sau ale unor componente de tren. Prile suspecte erau unse sau introduse n ulei, dup care se curau i se acopereau cu o pudr. n locurile n care existau fisuri, pudra absorbea uleiul intrat n acestea i, pe suprafaa examinat, se ntindea o pat de ulei cu o mrime dependent de mrimea fisurii. Aceast metod a stat la baza dezvoltrii inspeciei, cunoscut astzi, sub denumirea de inspecie cu lichide penetrante. Prin anii 70 dou elemente au condus la schimbarea opiniei specialitilor privind inspecia calitii prin metode nedistructive: - dezvoltarea tehnicilor de detectare, care a permis semnalarea defectelor din ce n ce mai mici, ceea ce nsemna respingerea unui numr tot mai mare de produse n controlul automat; -apariia i extinderea rapid a disciplinei intitulate mecanica ruperii, care permitea predicia comportrii produselor cu defecte n exploatare.

1. Metoda de examinare cu lichide penetrante Metoda const n aplicarea unui lichid capilar activ penetrant pe suprafaa de examinat ( figura 1 ), ndeprtarea penetrantului rmas n afara discontinuitilor i aplicarea unui material absorbant, ce absoarbe penetrantul aflat n discontinuiti punnd astfel n eviden, prin contrast, defectele existente.

2

Figura 1. Examinare cu lichide penetrante. 1-Defect nevizibil; 2-Aplicarea penetrantului; 3-ndeprtarea excesului de penetrant; 4-Defect vizibil Aceast metod se aplic pentru depistarea defectelor de suprafa. Se pot pune de asemenea n eviden fisurile de oboseal i de coroziune. Pentru control trebuie curtat i pregatit suprafaa de examinare.

Controlul cu lichide penetrante const n aplicarea pe suprafaa supus controlului a unui lichid cu bune caliti de penetrare n discontinuitile superficiale i evidenierea acestora prin contrast cu ajutorul unui developant (figura 2). Penetrarea n discontinuitile cele mai fine pori, fisuri .a. se produce datorit fenomenului de capilaritate. Developarea penetrantului are loc datorit efectului de absorbie a developantului.

Figura. 2 Principiul controlului cu lichide penetrante: a.- curirea suprafeei; b.- aplicarea penetrantului i infiltrarea in discontinuitate; c. ndeprtarea excesului de penetrant; d. aplicarea developantului i adsorbia penetrantului; Controlul cu lichide penetrante pune n eviden n exclusivitate discontinuitile deschise la suprafa, cum sunt: porii, fisurile, suprapunerile, lipsa de ptrundere ngust deschis la suprafa, crestturile marginale, exfolierile din materialul de baz, craterele. Relevante pentru controlul cu lichide penetrante sunt mai ales porii singulari i fisurile, fie ele termice, fie de oboseal, care n majoritatea 3

cazurilor sunt dificil decelate la controlul vizual. Suprafeele poroase sau zonele cu densitate ridicat de pori sau foarte rugoase, nu pot fi controlate eficient datorit dificultilor de interpretare a indicaiilor relevate. In principiu piesele se supun controlului naintea aplicrii tratamentelor termice sau a prelucrrilor prin achiere ntruct, mai ales cele din urm, pot masca sau chiar nchide discontinuitile mai fine. Principalele metode de control cu lichide penetrante sunt urmtoarele: - Metoda colorrii la care contrastul pentru relevarea discontinitilor este unul de culoare, de obicei rou pe fond alb, este cea mai frecvent utilizat; - Metoda fluorescent la care contrastul pentru relevarea discontinuitilor este obinut prin strlucirea observat n lumin ultraviolet i cmp de examinare negru; contrastul este de regul galben verde pe fond violet nchis; - Metoda activrii cu ultrasunete unde surplusul de energie de infiltrare a penetrantului folosit este asigurat cu ajutorul vibraiilor ultrasonore i emisia undelor elastice n mediul de penetrare sau de postemulsionare. O frecven mai joas mrete capacitatea de ptrundere dar poate avea efecte perturbatorii sub 20 kHz. Activarea cu ultrasunete se aplic mai ales n cazul controlului etaneitii produselor contribuind la nvingerea forei de aderen i forarea procesului de infiltrare a penetrantului. Cu bune rezultate se folosete la splarea suprafeelor capilare de materiale contaminate. Vibraiile contribuie de asemenea la minimizarea duratei de penetrare, metoda cu trasor radioactiv, unde evidenierea discontinuitilor se realizeaz prin impresionarea unui film radiografie aplicat n stare lichid, de ctre substane radioactive coninute n mediul de penetrare. Indiferent de felul penetrantului sau a developantului, controlul cu lichide penetrante comport urmtoarele operaii: 1. pregtirea suprafeei; 2. aplicarea penetrantului; 3. ndeprtarea excesului de penetrant; 4. aplicarea revelatorului; 5. examinarea suprafeei i interpretarea rezultatelor; 6. marcarea pe pies a locurilor cu indicaii. In cazul folosirii penetranilor cu postemulsionare este necesar o faz suplimentar de adugare a agentului emulgator dup epuizarea timpului de ptrundere a penetrantului. 4

Componentele se livreaz n seturi de flacoane de 250 500 ml. Consumul de soluii este obinuit de aproximativ un flacon de 350 cm 3 la 50 100 m custur sudat. Proporia consumului ntre degresant penetrant developant este funcie de starea suprafeei, n general n limitele de 2-2,5:1,2:1. Pentru aplicaii diferite de cea prin pulverizare, componentele se livreaz la bidoane speciale.

2. Controlul vizual Orice tip de investigare trebuie s fie precedat de o examinare vizual a supafeei. Procedeul este simplu dar indispensabil, examinarea vizual presupune respectarea condiiilor de claritate satisfctoare a suprafeelor materialelor, echipamentelor i sudurilor lund n considerare caracteristicile i proprietile acestora. Pentru control vizual se folosesc diferite ustensile optice cum ar fi endoscop, lupe, lmpi etc. Prin control vizual sunt furnizate o serie de indicii legate de aspectul suprafeei metalului precum i estimarea unor defecte interne (recipiente metalice, butelii de gaze, conducte, tuburi etc). Alegerea metodei de control nedistructiv utilizat se face n funcie de diferite criterii legate de utilitatea piesei de controlat, materialul din care este fabricat piesa, amplasament, tipul de structur, costuri etc.

3. Metoda de examinare cu radiaii penetrante ( radiografic ) const din interaciunea radiaiilor penetrante cu pelicule fotosensibile. Se poate efectua cu raze X sau raze gamma. Examinarea cu raze X const n bombardarea piesei supuse controlului cu radiaii X, obinndu-se pe filmul radiografic imaginea structurii macroscopice interne a piesei. Generatoarele de raze X, n funcie de energia ce o furnizeaz i de domeniul lor de utilizare: 5

- generatoare de energii mici (tensiuni < 300 kV) pentru controlul pieselor din oel de grosime mic (< 70 mm), - generatoare de energii medii (tensiuni de 300...400 kV) pentru controlul pieselor din oel de grosime mijlocie (100...125 mm) - generatoare de energii mari (tensiuni de peste 1...2 MV i betatroane de 15...30 MV) pentru controlul pieselor din oel de grosime mare (200...300 mm). Examinare cu raze gamma (gammagrafie) const n iradierea piesei supuse controlului cu radiaii gamma, dup care se obine pe filmul radiografic imaginea structurii macroscopice interne a piesei respective, prin acionarea asupra emulsiei fotogafice. Creterea permanent a parametrilor funcionali ai instalaiilor industriale moderne (presiune, temperatur, solicitri mecanice, rezisten la coroziune), au impus examinarea cu raze gamma ca o metod modern de control cu grad ridicat de certitudine. Elementul de baz al gammagrafiei este sursa de radiaii gamma care datorit proprietilor sale (energie ridicat, mas de repaus nul, sarcin electric nul), o fac deosebit de penetrant. Principala surs de radiaii folosit n gammagrafie o constituie izotopii radioactivi de Cobalt-60, Iridiu-192, Cesiu-137, Cesiu-134, Tuliu-170 i Seleniu-75, obinui prin activare deoarece au un pre de cost mai sczut i avantajul obinerii unor activiti mari.

4. Metoda de examinare cu pulberi magnetice permite detectarea defectelor materialelor feromagnetice. Poate fi efectuat cu pulberi magnetice sau band magnetografic. Un material este considerat ca fiind feromagnetic atta timp ct este supus la un cmp continuu de 2400 A/m i prezint o inducie de cel puin 1 tesla. Controlul cu pulberi (particule) magnetice const n supunerea zonei de controlat la aciunea unui cmp magnetic continuu sau alternativ. Se creeaz astfel un flux magnetic intens n interiorul materialului feromagnetic. Defectele ntlnite n calea sa determin devierea fluxului magnetic genernd un cmp magnetic de dispersie la suprafaa piesei. Cmpul de dispersie generat este materializat prin intermediul unei pulberi feromagnetice (particule colorate sau fluorescente) uscate sau n suspensie liuchid foarte fine pulverizate pe suprafaa de examinare i atras 6

n dreptul defectelor de ctre forele magnetice. Aceasta furnizeaz o semnatur particular ce caracterizeaz defectul. Metoda magnetografic utilizeaz o band feromagnetic flexibil care se aeaz peste sudura ce trebuie examinat. Prin aplicarea unui scurt puls magnetic de aproximativ 15 ms, prin intermediul unui acumulator ce magnetizeaz un jug, cmpurile de distorsiuni sunt puse n eviden prin imprimarea lor pe band. Banda este examinat cu ajutorul unui traductor magneto-electric, dup forma indicaiilor putndu-se aprecia natura defectelor din mbinarea sudat. Echipamentul const din jugurile pentru diferite geometrii ale mbinrilor sudate, sursa de curent, banda feromagnetic, magneii de fixare ai benzii i traductorii magnetoelectrici.

5. Metoda de examinare cu ultrasunete Metoda este bazat pe undele mecanice (ultrasunete) generate de un element piezo-magnetic excitat la o frecven cuprins de regul ntre 2 i 5 Mhz. Controlul presupune transmiterea, reflexia, absorbia unei unde ultrasonore ce se propag n piesa de controlat. Fasciculul de unde emis se reflect n interiorul piesei i pe defecte, dup care revine ctre defectoscop ce poate fi n acelai timp emitor i receptor. Poziionarea defectului se face prin interpretarea semnalelor. Metoda prezint avantajul de a gsi defectele n profunzime datorit unei rezoluii ridicate, ns este lent datorit necesitii de scanare multipl a piesei. Metoda de control prin ultrasunete este foarte sensibil la detectarea defectelor netede.

6. Metoda curenilor turbionari este folosit ca o alternativ sau extensie a controlului nedistructiv cu particule magnetice, fiind utilizat, n special, pentru controlul evilor cu diametrul exterior de maximum 140 mm. Sensibilitatea metodei 7

este maxim la grosimi de perete de pn la 5 mm. O dat cu creterea grosimii pereilor, scade eficiena metodei de evideniere a defectelor interne, ea rmnnd eficace pentru evidenierea defectelor de suprafa i din imediata apropiere a acesteia. Metoda const n inducerea unor cureni turbionari n pereii evii controlate. Cmpul magnetic al curenilor turbionari indui, datorit prezenei unor discontinuiti i neomogeniti n material, modific impedana bobinei de msurare, ceea ce afecteaz amplitudinea i faza curenilor turbionari. Amplitudinea, defazajul i adncimea de ptrundere a curenilor turbionari, depind de amplitudinea i frecvena curentului de excitaie, de conductibilitatea electric, de permeabilitatea magnetic a materialului, de forma piesei controlate, de poziia relativ a bobinelor fa de pies, precum i de omogenitatea materialului controlat.

8

Capitolul 2. Analiza macroscopic Analiza macroscopic (makro = mare) este o metod de cercetare a structurii materialelor metalice, care se poate realiza cu ochiul liber, cu lupa, care poate mrii de cteva ori, sau cu stereomicroscopul, la o mrire de pn la 50 de ori a suprafeei exterioare sau a unor seciuni special pregtite detaate din acestea. Ea se completeaz sau se finalizeaz prin nregistrarea fotografic sau imprimarea macrostructurii sub forma macrografiilor sau a amprentelor. Examinarea de ansamblu a produselor metalice (semifabricate sau produse finite), fr sau cu o pregtire prealabila, permite sesizarea rapida a unor defecte generale sau particular specifice care intervin: - defecte de compactitate (retasuri, poroziti, fisuri); - neomogeniti structurale (gruni cristalini de mrimi, forme sau orientri diferite, etc.); - neomogeniti chimice (segregaia elementelor de aliere, a impuritilor nocive, etc.); - neomogeniti mecanice (zone sau straturi din materiale diferite mbinate prin lipire, sudare sau placare, depuse electrolitic, etc.); - alte defecte de material sau din prelucrare (incluziuni nemetalice grosolane, suprapuneri, decarburare, etc.), precum si aspecte de degradare n timpul serviciului (rupere, uzura, coroziune, ardere, etc.). Analiza macroscopic se efectueaz pe 3 categorii de suprafee metalice: I. - suprafee naturale ale produselor care rezulta dup anumite procese tehnologice sau dup utilizare ndelungata (solidificare, depunere electrolitica, deformare plastica, uzare, degradare prin coroziune, etc.); II. III. - suprafee de rupere; - suprafee special pregtite (seciuni). In primul caz, interesnd aspectul suprafeei exterioare a produsului, uneori se impune ndeprtarea prealabila a stratului de oxizi prin curire de nisip, cu alice prin decapare chimica superficiala sau prin degresare.

9

Examinarea suprafeei de rupere denumita i macrofractografie se face pe suprafee proaspt rupte (neoxidate, nealterate) rezultate la ruperea voita a epruvetelor cu ocazia ncercrilor mecanice (la sarcini maxime) sau a probelor tehnologice. Foarte important este cazul examinrii ruperilor accidentale n zona de rupere constituind o "proba materiala" elocventa asupra cauzelor si caracterului de propagare a ruperii. Suprafeele special pregtite constituie "probe macroscopice" prelevate din piese sau semifabricate prin secionarea (transversala sau longitudinala) a acestora. Probele se preleveaz prin taiere cu mijloace mecanice (cu rcire abundenta) i se pregtesc metalografic, dup polizare i rectificare, prin lefuire pe hrtii abrazive (asemntoare probelor microscopice). In funcie de fineea detaliilor i caracterul neomogenitilor care se urmresc a fi puse n eviden, pregtirea metalografic preliminara se oprete la o simpla lefuire sau se continua cu o lustruire avansata la postav. In acest stadiu devin vizibile defectele de compactitate (goluri, poroziti, fisuri) i incluziunile nemetalice grobe (exogene).

Defecte care apar la macroanaliz Prin analiza macroscopic se pot obtine informaii despre tehnologia de fabricaie (turnare, deformare plastic, sudare, acoperire galvanic, etc.), dar i detalii asupra condiiilor de exploatare ( ruperi la solicitri statice sau prin oboseal, pete de coroziune ). Prin macroanaliz pot fi evideniate i determinate defecte care s-au format n diferite stadii tehnologice de fabricaie, i anume: - defecte de capacitate (retasuri, porozitti, sufluri, fisuri), de la suprafa sau din profunzimea produsului; acestea difer ca natur (genez), mrime, distribuie relative (concentrate sau dispersate) i pot constitui cauze de rebutare a produselor; - defecte de material : prezenta incluziunilor nemetalice exogene (zgura, material refractar sau de formare) sau metalice (picturi reci, corpuri strine); - natura sau cauza unor ruperi, provocate sau accidentale ( rupere ductile, fragile, la cald, la oboseal); - grosimea stratului superficial (clit, carburat, etc) i uniformitatea acestuia.

10

Informaii privind calitatea materialului se pot obine prin corelarea culorii acestuia cu densitatea, proprietile magnetice, rezistena la coroziune.

Tipuri de defecte la maini, utilaje i instalaii Multe piese importante ale mainilor, utilajelor i instalaiilor au suprafee active insuficient protejate (ghidajele batiurilor, meselor etc.) fiind supus n acest fel unei uzri abrazive intense. Adeseori, distrugerea suprafeelor ncepe n urma strivirii lor, care se produce att n procesul de frecare ct i n cazul lipsei unei micri relative, precum i din cauza aa-zisei oboseli a straturilor superficiale ale metalului, din cauza coroziunii sau din alte cauze. Cele mai caracteristice aspecte ale interaciunii dintre dou suprafee n contact sunt reprezentate n figura 4.

Figura 3. Schema celor mai caracteristice interaciuni dintre dou suprafee.

11

n cazul interaciunii suprafeelor n contact fr deplasare relativ (figura 3, a i b), suprafeele se distrug, de obicei, ca urmare a strivirii. Acest fapt este caracteristic pentru mbinrile cu pan, cu caneluri, cu filet, pentru tifturile cilindrice, reazeme etc. n cazul micrii de rotaie (figura 3, c), sau rectilinii alternative (figura 3, d), distrugerea suprafeelor are loc mai ales datorit uzrii i strivirii. n aceste condiii funcioneaz majoritatea organelor de maini, utilaje i instalaii: lagrele cu alunecare, bucele, discurile cuplajelor de friciune i ale frnelor, uruburilor conductoare, batiurile, mesele, crucioarele, etc. n cazul rulrii fr alunecare (figura 3, e), se observ exfolierea particulelor de metal datorit oboselii straturilor superficiale, n cazul unei duriti insuficiente a materialului i al unor presiuni mari, are loc n acelai timp i strivirea. Dintre piesele care sunt distruse n urma oboselii straturilor superficiale ale metalului fac parte cuplajele cu gheare, rulmenii etc. n cazul rostogolirii, caracteristic angrenajelor (figura 3, f), metalul se distruge datorit uzrii i oboselii stratului superficial, iar n unele cazuri i din cauza strivirii. Organele mainilor, utilajelor i instalaiilor pot fi distruse i scoase din uz datorit cauzelor artate mai sus, ct i unor defecte constructive sau a reparaiilor defectuoase.

Dup proveniena defectului putem avea patru tipuri: 1. Defectele de concepie sunt greu de descoperit i necesit cunoaterea bazelor teoretice care au stat la baza construciei respective, apelndu-se n general la cercettori sau cadre didactice din nvmntul superior. Defectele de concepie apar, n general, la mainile de tip constructiv recent, la care nu exist documentaie pentru rezolvarea teoretic a problemelor pe care le pune proiectarea sau datele experimentale pe baza crora a fost conceput utilajul sunt insuficiente. 2. Defectele de execuie apar n urma neglijrii condiiilor tehnice prescrise i a nerespectrii disciplinei tehnologice n timpul fabricaiei. n atelierele slab dotate cu

12

utilaje, cu SDV-uri necorespunztoare i personal insuficient calificat se produc frecvent asemenea defecte. 3. Defectele de montaj apar datorit interveniilor manuale, greu controlabile, n timpul montajului. Aceste defecte depind de cunotinele i contiinciozitatea montatorului, care poate corecta anumite defecte n timpul execuiei, dar totodat poate provoca i deranjamente. 4. Defectele de exploatare sunt cauzele frecvente ale avariilor i influeneaz hotrtor sigurana n funcionare a utilajului ( vibraiile i deranjamentele provocate de oboseala materialului, ca urmare a suprasolicitrilor de orice fel). Vibraiile sunt considerate ca un instrument util de diagnosticare a strii mainilor. Vibraiile pot fi o consecin a echilibrrii incomplete a pieselor rotative sau a apariiei oscilaiilor autoexcitante a cror frecven nu corespunde cu frecvena turaiei de regim i a cror intensitate este foarte mare.

Capitolul 3. Examinare cu lichide penetrantePrezenta procedur stabilete condiiile de examinare cu lichide penetrante a mbinrilor sudate ale elementelor instalaiilor mecanice sub presiune i instalaiilor de ridicat. 13

Examinarea cu lichide penetrante se aplic mbinrilor sudate ale oricror materiale metalice. Examinarea cu lichide penetrante este o metod de control nedistructiv care permite punerea n eviden a discontinuitilor deschise la suprafa ale custurilor sudate. Pentru examinarea cu lichide penetrante se folosete un set de produse format din urmtoarele materiale : penetrant ; produs de ndeprtare a excesului de penetrant; developant; n setul de produse, fabricantul poate include i degresantul utilizat la curirea chimic prealabil a pieselor de examinat. Setul de produse va fi procurat, n mod obligatoriu, de la acelai fabricant n conformitate cu instruciunile acestuia. Produsele folosite nu trebuie s dea reacii chimice cu materialul examinat i s nu reacioneze chimic ntre ele. Ca precauie se va avea n vedere : oelurile inoxidabile austenitice i titanul sunt atacate de halogenii Cl i F. oelurile cu coninut ridicat de nichel sunt atacate de sulfuri, etc. Pentru examinarea cu lichide penetrante fluorescente se folosete lamp U.V. tip NAMICOM, cu lungimea de und de 365 nm. Dotarea laboratorului permite msurarea iluminrii zonei de examinat pentru lumin alb i pentru lumina ultraviolet. Aparatura va fi verificat metrologic, n conformitate cu prevederile legale. Custurile sudate examinate, volumul faza tehnologic de control, tipul de lichide penetrante, vor fi stabilite de proiectant, responsabilul cu supravegherea i verificarea tehnic autorizat sau inspectorul ISCIR.

Pregtirea i curirea prealabil mbinarea sudat care urmeaz a fi controlat precum i zonele nvecinate acesteia pe o lime de minim 25mm vor fi curate de oxizi, zgur, stropi de sudur, grsimi, uleiuri, vopsea. nainte de efectuarea controlului se va face un control vizual prealabil, pentru alegerea metodei de curire. 14

Curarea prealabil se efectueaz n dou etape : a) curarea mecanic se efectueaz prin periere cu perii de srm, pilire. Nu se va folosi metoda de curare mecanic prin sablare cu alice sau nisip, deoarece aceasta poate duce la obturarea discontinuitilor deschise la suprafa. b) curarea chimic se efectueaz n scopul ndeprtrii materialelor organice : grsimi, uleiuri, vopsea, etc. Curarea se poate efectua cu solveni organici, cu detergeni sau soluii de decapare. c) uscarea Uscarea, dup curarea prealabil, se face prin evaporare natural sau forat cu aer cald sau rece, pn dispare orice urm de umezeal de pe suprafa. Temperatura piesei controlate trebuie s fie cuprins ntre 10 i 500C pe toat durata examinrii. Dac controlul se face n afara acestor temperaturi i setul de produse de examinare permite acest lucru ( vezi instruciuni productor ) se va face o testare conform Anexa B din CR6-2003. Tehnica de examinare

Figura. 5 Principiul controlului cu lichide penetrante: a.- curirea suprafeei; b.- aplicarea penetrantului i infiltrarea in discontinuitate; c. ndeprtarea excesului de penetrant; d. aplicarea developantului i adsorbia penetrantului; a.Aplicarea penetrantului. Penetrantul se aplic pe suprafaa de contact prin pulverizare (spray). Timpul de penetrare este cuprins ntre 5 i 60 minute. Pe toat durata de penetrare se urmrete ca lichidul s nu se usuce i s

acopere toat suprafaa examinat. Dac este necesar este permis completarea cantitii de penetrant aplicat. b.ndeprtarea excesului de penetrant. Excesul de penetrant solubil n ap se ndeprteaz prin tergere cu tampoane de pnz umezite sau cu ajutorul unui jet de ap cu temperatura cuprins ntre 10 i 400C, presiunea mai mic de 2,5 bar sub un unghi mai mic de 30 0C fa de suprafa. 15

-

Se va evita splarea excesiv care poate conduce la ndeprtarea

penetrantului din discontinuitile deschise la suprafa. Indeprtarea excesului de penetrant se consider terminat cnd dispare orice urm de culoare vizibil. c.Uscarea suprafeei Suprafaa supus examinrii se usuc conform punctelor 5.6. Uscarea este considerat terminat n momentul n care dispare de pe

suprafaa de examinat orice urm de pat de umezeal, evitndu-se uscarea excesiv care poate conduce la uscarea penetrantului din discontinuiti. d.Aplicarea developantului Developantul se aplic ntr-un strat uniform i subire, pe ntreaga suprafa Dup aplicarea developantului suprafaa examinat trebuie s fie uscat fie Durata de developare ncepe imediat dup uscarea suprafeei. Aceasta poate fi cuprins ntre 10 i 30 minute. Interpretarea final a rezultatelor se efectueaz la terminarea timpului prescris pentru developare. Factorii care influeneaz negativ concluziile examinrii, se datoreaz calitii operaiilor din tehnica de examinare i sunt prezentai n tabelul 3 din CR6-2003. Iluminarea suprafeei controlate se efectueaz astfel nct direcia fascicolului de lumin s nu depeasc cu 300 unghiul format cu normala la suprafa. Iluminarea se efectueaz astfel nct s nu se creeze umbre sau reflexii de pe suprafaa controlat. Fascicolul de lumin trebuie astfel direcionat nct s fie ecranat fa de ochii interpretatorului. Interpretarea pentru lichidele penetrante cu contrast de culoare se efectueaz la lumina natural sau lumin alb artificial conform SREN 571-1, msurndu-se iluminarea suprafeei la nceputul examinrii sau cnd operatorul consider necesar. de examinat, numai dup ce n prealabil a fost bine agitat. prin evaporare natural fie prin evaporare forat.

16

Indicatori de discontinuiti Indicaiile de discontinuiti pot fi : a) Indicaii concludente - liniare, la care lungimea este mai mare dect triplul limii maxime; - rotunjite, la care lungimea este mai mic sau egal cu triplul limii maxime; b) Neconcludente, datorate modului necorespunztor de pregtire a suprafeei de controlat sau efecturii defectuoase a operaiilor din tehnica de lucru. Se recomand repetarea examinrii cu acelai set de lichide i tehnic. c) False, datorate configuraiei suprafeelor, crustelor, oxizilor. Indicaiile rotunjite apar datorit porilor de suprafa. a) Linie continu ( fisuri, lips de topire, exfolieri ). b) Linie ntrerupt sau punctat, datorit fisurilor foarte nguste, exfolierilor parial acoperite la prelucrri. Fiecare laborator care efectueaz examinri cu lichide penetrante trebuie s aib un registru de eviden care va cuprinde urmtoarele date : data examinrii; comanda intern; produs; subansamblu; tipul de lichide penetrante utilizat i fabricantul; numr buletin emis; Rezultatele examinrii cu lichide penetrante vor fi consemnate ntr-un buletin de examinare conform Anexa A din CR6-2003. Anex la buletinul de examinare va fi schia produsului cu indicarea zonelor controlate, astfel nct s permit identificarea ulterioar. Buletinul de examinare se emite n dou exemplare din care unul va rmne n arhiva laboratorului. Prezenta procedur de control va fi respectat de personalul autorizat n cadrul laboratorului. Anexele sunt ataate prezentei proceduri de lucru cu lichide penetrante.

17

Metoda de control cu lichide penetrante este cunoscut i aplicat sub form rudimentar (de exemplu: petrol cu praf de carbonat de calciu n amestec cu alcool) de peste un secol. Tehnicile moderne, ntr-o manier similar celor folosite astzi, se cunosc din preajma celui de-al doilea rzboi mondial. Perfecionrile ulterioare i au originea n dezvoltarea aviaiei, construciei de rachete, a tehnicii nucleare i aerospatiale. Controlul cu lichide penetrante pune n eviden orice discontinuitate (imperfeciune) de suprafa. Se poate aplica la orice material, form i dimensiuni de pies n condiii de hal sau antier pe suprafee uscate, la temperaturi de peste 10 ~ 15C. Metoda este productiv, ieftin, uor de folosit, se preteaz i la controlul pe suprafee (lungimi) mari. Rezultatele sunt concludente, imediate i uor de interpretat. Indicaiile provenite de la discontinuiti sunt mrite prin absorbia penetrantului de cteva ori. Controlul cu lichide penetrante implic curirea chimic a suprafeei de impuriti, operaii de splare postoperatorie, mai ales atunci cnd se aplic interfazic, n cursul depunerii succesive a straturilor de sudur. Limitri apar n anumite cazuri datorit faptului c unele reete de lichide penetrante utilizeaz materiale inflamabile i toxice, care reclam msuri corespunztoare de splare i evacuare. Controlul cu lichide penetrante trebuie considerat ca o perfecionare i extindere n acelai timp a examinrii vizuale. Controlul cu lichide penetrante a mbinrilor sudate implic, ca i controlul cu pulberi magnetice, examinarea unor zone de minimum 20 30 mm de o parte i de alta n lungul sudurii, ceea ce prezint avantajul de a evidenia i eventualele fisuri propagate n materialul de baz. El poate fi aplicat n diferite faze de execuie. Limitrile n aplicarea metodei pot fi cauzate numai de temperatur, ntruct penetranii obinuii nu pot fi folosii la temperaturi ce depesc 50C. Exist i lichide penetrante speciale, cu punct de inflamabilitate de peste 250C, care fac posibil controlul ntre straturi depuse la sudare sau placare. Pentru controlul la temperaturi joase s-au elaborat penetrani aplicabili pn la 35C. Controlul cu lichide penetrante se folosete cu rezultate bune i n cazul placrilor i al metalizrilor. Aria de ntrebuinare nu este practic limitat de felul materialului, putnd fi utilizat la toate tipurile de oeluri, fonte, aliaje de aluminiu i magneziu i, n general la metalele neferoase, precum i la materiale amorfe, plastice, ceramice, sticl etc. 18

Capitolul 4. Msuri de tehnic a securitii muncii 1. nlturarea eventualelor cauze de provocare a incendiilor i exploziilor, prin proiectarea procesului tehnologic. 2. Evitarea formrii n hale de producie a amestecurilor explozive prin curarea n mod periodic a prafului de pe toate suprafeele ncrcate cu electricitate static. 3. Mrirea umiditii relative a aerului, acolo unde produsele permit. 4. Prevederea unor aparate de deconectare automat n caz de avarie. 5. Prevederea n depozitele de materiale combustibile a instalaiilor speciale de declanare automat a stropirii cu ap la ridicarea temperaturii. 6. Folosirea ecranelor dispozitivelor de protecie, ochelarilor i a altor mijloace individuale de protecie. 7. ntreinerea mainii, locului de munc i a sculelor n perefct stare tehnic i de curenie. 8. Verificarea strii tehnice a mainii, sculelor i dispozitivelor, att nainte, ct i dup ncetarea lucrului i anunarea la predarea schimbului a tuturor defeciunilor constatate. 9. Uneltele de mn trebuie s fie confecionate din materiale corespunztoare operaiilor ce se execut. 10. n cazul activitii n atmosfer cu pericol de explozie, se vor folosi unelte confecionate din materiale care nu produc scntei prin lovire sau frecare. 11. Este strict interzis folosirea uneltelor cu suprafee fisurate, deformate, tirbite sau a uneltelor improvizate. 12. Instruirea muncitorilor i rspndirea cunotinelor tehnice referitoare la cauzele i prevenirea incendiilor. 13. Dotarea cu utilaje i materiale tehnice de combatere a incendiilor ( lopei, pompe de mn, stingtoare manuale, motopompe, autopompe, instalaii cu reele de ap etc.). 14. Purtarea echipamentului individual de protectie este obligatorie.

19

Bibliografie

1. BRZAN C., RADU R. , " Controlul nedistructiv al materialelor prin metoda radioactiv". Editura Tehnic, Bucureti, 1975. 2. GHEORGHE I., VOICU M., PARASCHIV I., HUZUM N., RANTZ G.," Utilajul i tehnologia meseriei - tehnologia asamblrii i montajului", Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1990 3. HUZUM N., RANTZ G., "Maini, utilaje i instalaii din industria construciilor de maini", Editura Didactic i Pedagogic, Bucuresti, 1979 4. IONESCU C., MRCULESCU E., " Utilajul i tehnologia prelucrrii metalelor manual pentru coli de maitri, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1997 5. POPESCU N., " Materiale pentru construcii de maini", Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti 1995 www.forus.ro http://stud.usv.ro www.sudur.ro www.asr.ro

20

ANEXA A Denumirea i adresa agentului economic: Denumirea i adresa laboratorului Nr. autorizaiei: Data la care expir autorizaia: BULETIN DE EXAMINARE CU LICHIDE PENETRANTE Nr.________ _Data ________ Denumirea produsului..subansamblul.nr. de fabricaie. construit n anulconform comenzii interne nrmaterial ..beneficiar 1 Condiii de executare a examinrii: Simbolizare procedeu:. Tipul lichidelor penetrante:.. Productor..Nr. lot .Valabilitate Temperatura mediului ambiant.Temperatura piesei. Modul de curare a piesei.. Durata de: Penetrareminute Emulsionare ..minute Developare minute Agent de ndeprtare a excesului de penetrant.. Tipul lmpii cu UV:.. Iluminare .Intensitatea radiaiei ultraviolete pe suprafa. 2 Examinarea s-a efectuat conform procedurii ..;* . 3 Lichidele penetrante au fost limitate n..la..

21

4 Interpretarea rezultatelor examinrii s-a fcut la nivelul de acceptare .., n conformitate cu prevederile prescripiei tehnice PT CR 6, Colecia ISCIR, constatndu-se urmtoarele: . Nume Operator ef Laborator ANEXA B Verificarea aplicabilitii tehnicii de examinare cu lichide penetrante B.1 Verificarea aplicabilitii tehnicii de examinare cu lichide penetrante se efectueaz pe blocuri de comparare. Blocurile de comparare sunt necesare pentru stabilirea modului de utilizare (durat de penetrare, emulsionare, splare i developare) a unui set de lichide penetrante, n afara limitelor de temperatur prevzute la pct. 3.4 din prescripia tehnic, pentru compararea performanelor a dou seturi de lichide penetrante diferite sau pentru verificarea condiiilor de pstrare i depozitare. Figura B.1 a) Monobloc b) Blocuri separate 40 AB 10 50 40 B A iNr. Autorizaie/ expir laNivelul de autorizare Semntura

prenume data

22

B.2 Pentru aplicarea metodei de comparare se folosesc blocurile tip P1 i/sau P2 prezentate n figurile B.1 i B.2. Dimensiunile blocurilor sunt informative. Acestea pot fi modificate n funcie de necesiti i posibiliti. B.3 Blocul P1 se confecioneaz din aluminiu. Acesta poate fi monobloc sau din dou blocuri identice, conform figurii B.1. n cazul monoblocului, o fa se noteaz cu A i cealalt cu B. Dac se utilizeaz dou blocuri separate, unul se va marca cu A i cellalt cu B. B.4 Dup debitarea la dimensiuni i rectificare, n mijlocul fiecrei fee a monoblocului (A i B), sau pe fiecare fa a blocurilor separate, se delimiteaz cu ajutorul unei termocrete sau termovopsea, un cerc cu diametrul de 25 mm. Partea

23

opus marcajului va fi nclzit cu ajutorul unui bec Bunsen sau cu alt dispozitiv similar pn la o temperatur cuprins ntre 510oC i 525oC, evideniat prin schimbarea culorii marcajului la care trebuie s se ajung n timp de 4 min. Imediat dup aceast nclzire, blocul se introduce n ap rece, determinnd astfel apariia unei reele de fisuri. Aceast operaie se repet i pentru cealalt fa a blocului (n cazul monoblocului) sau pentru blocul similar (n cazul blocurilor separate). Dup fisurare, blocul (blocurile) se usuc prin nclzire la o temperatur maxim de 150 oC i se las s se rceasc la temperatura mediului ambiant. B.5 Blocul de comparare P2 este monobloc, conform figurii B.2. O fa se marcheaz cu A i cealalt cu B. B.6 Blocul P2 se confecioneaz dintr-o plcu de material metalic ct mai maleabil (oel inoxidabil, cupru etc.), iar pe una din fee se depune un strat de crom dur de aproximativ 250 m. Pe faa necromat se produc prin apsare amprente Brinell. Corpul de apsare al aparatului Brinell va avea diametrul de 5 mm. 50 1 250m 3 200 2 A B Figura B.2 F4 > F3 > F2 > F1 F1 < F2 < F3 < F4

B.7 n stratul de crom depus va aprea o reea de fisuri aferent fiecrei amprente. Se recomand fixarea penetratorului Brinell ntr-o main de traciune pentru a se putea obine fora ntr-un domeniu de valori continuu. Variind fora de apsare se poate modifica limea fisurilor obinute. Se recomand ca n timpul procesului de fisurare blocul s fie aezat pe suprafa plan, sprijinit n dou puncte simetrice fa de locul unde se produce amprenta. Se produc un numr de opt pn la zece amprente, dou cte dou, cu aceeai for, simetric fa de mijlocul blocului, astfel nct amprentele obinute cu fora maxim s se afle la extremiti, iar cele cu fora

24

minim la mijloc (a se vedea figura B.2). Limea fisurilor obinute cu fora maxim poate depi 20 m, dar cele obinute cu fora minim nu vor depi 2 m. Pot fi luate n considerare fore de apsare cuprinse ntre 20 N70 N. Limea fisurilor se va determina cu mijloace optice (de exemplu: microscop cu mrire de 100 x). n reeaua de fisuri aferent fiecrei amprente se va identifica fisura cu limea cea mai mare, aceasta caracteriznd grupul de fisuri din amprenta respectiv. B.8 Pe mijlocul blocurilor de comparare P1 (varianta monobloc) i P2 se practic un canal de 2 mm lime i l mm adncime necesar introducerii unui ecran de protecie care s mpiedice amestecarea, la aplicare, a lichidelor penetrante. B.9 Blocurile de comparare vor fi folosite pentru stabilirea condiiilor de examinare n urmtoarele cazuri: - utilizarea setului de lichide penetrante la temperaturi mai mici dect cele prevzute de productor; - utilizarea setului de lichide penetrante la temperaturi mai mari dect cele prevzute de productor; - pentru compararea performanelor a dou seturi de lichide penetrante diferite, n intervalul de temperaturi prevzut; - pentru stabilirea unei noi tehnici de utilizare a unui anumit set de lichide penetrante; - pentru verificarea alterrii lichidelor penetrante, a impurificrii sau a unei depozitri incorecte a acestora, n timpul de garanie prevzut de productor. B.10 n cazul n care suprafaa de examinat se gsete la o temperatur mai mic dect cea prevzut n standard, att blocul de comparare monobloc sau blocul B (n cazul blocurilor separate) ct i setul de lichide penetrante se aduc la temperatura respectiv i se efectueaz examinarea suprafeei B a blocului (n cazul monobloc) sau a blocului B (n cazul blocurilor separate). Se readuce blocul (n cazul monobloc) la temperatura standard i se efectueaz examinarea suprafeei A (n cazul monoblocului) sau a blocului A (n cazul blocurilor separate). Dac indicaiile obinute pe ambele suprafee sunt asemntoare rezult c tehnica respectiv poate fi aplicat la temperatura la care s-a efectuat ncercarea. B.11 n cazul n care suprafaa examinat se gsete la o temperatur mai mare dect cea prevzut n standard, se aduce blocul de comparare (n cazul monoblocului) sau blocul B (n cazul blocurilor separate) la temperatura respectiv i se efectueaz examinarea suprafeei B cu setul de lichide penetrante aflate la temperatura mediului ambiant. Se readuce blocul de comparare (n cazul 25

monoblocului) sau blocul A (n cazul blocurilor separate) la temperatura mediului ambiant i se efectueaz examinarea respectiv. Dac indicaiile obinute pe ambele suprafee sunt asemntoare, rezult c tehnica respectiv poate fi aplicat la temperatura la care s-a efectuat ncercarea. B.12 Pentru compararea performanelor a dou seturi de lichide penetrante diferite n cadrul limitelor de temperatur prevzute de productor, se aplic examinarea suprafeei A cu setul de lichide penetrante cunoscute, iar suprafaa B se examineaz cu setul de lichide penetrante care trebuie s fie testat. Dac indicaiile obinute pe suprafeele A i B sunt asemntoare, rezult c performanele tehnice de examinare ale celor dou seturi de lichide penetrante sunt comparabile. B.13 Pentru stabilirea unei noi tehnici de utilizare a unui anumit set de lichide penetrante se procedeaz n conformitate cu prevederile de la pct. B.11 din prezenta anex, faa sau blocul B examinndu-se dup noua tehnic propus. Dac indicaiile obinute pe ambele suprafee A i B sunt asemntoare sau pe suprafaa B indicaiile sunt mai clare, noua tehnic propus poate fi aplicat. Dac pe suprafaa B indicaiile obinute sunt mai slabe sau neconcludente, tehnica nou propus nu poate fi utilizat. B.14 Pentru verificarea alterrii sau impurificrii lichidelor penetrante, n cadrul limitelor de temperatur prevzute de productor, se examineaz suprafaa A cu un set nou de lichide penetrante i suprafaa B cu setul de lichide penetrante care se presupune a fi alterat, incorect depozitat sau impurificat. Dac pe suprafaa B indicaiile sunt mai slabe sau neconcludente fa de cele obinute pe suprafaa A, setul de lichide penetrante alterate, incorect depozitate sau impurificate nu vor mai fi utilizate. n cazul obinerii pe suprafeele A i B a unor indicaii asemntoare, setul ncercat pe suprafaa B poate fi folosit. ncercarea nu conduce ns la acceptarea ntregului lot de lichide penetrante. B.15 n timpul utilizrii blocurilor de comparare pentru ncercri se vor urmri cu strictee toate secvenele operaiilor de examinare cu lichide penetrante prevzute n prezenta anex. B.16 Dup cel mult trei utilizri, blocul de comparare P1 trebuie s fie splat ntr-o soluie de ap i detergeni, cltit cu ap i nclzit ncet pn la 400oC (temperatur msurat cu termocreta). Se introduce apoi blocul n ap rece i se usuc timp de 15 minute la o temperatur de 150oC. Dup tratament, blocul se terge cu o perie 26

sau tampoane nmuiate n solvent i se ine aproximativ 12 ore n aceton. nainte de folosire blocul se nclzete la o temperatur de 100oC i se rcete la temperatura mediului ambiant. B.17 Blocul de comparare P2 trebuie s fie splat, nainte de reutilizare, ntr-o soluie de ap i detergeni, cltit cu ap i uscat la 100 oC, timp de aproximativ 15 minute, dup care pot urma secvenele examinrii. Blocul P2 va fi inut, n timpul ct nu este utilizat, ntr-un recipient nchis, cufundat ntr-un amestec de 50% aceton i 50% alt solvent volatil neclorurat. B.18 n cazul lichidelor penetrante cu contrast de culoare, pentru a efectua ncercrile menionate la pct. B.9 din prezenta anex se poate folosi tehnica fotografierii. n acest caz se utilizeaz monoblocul pe ntreaga sa suprafa sau unul din blocurile separate, aplicndu-se secvenele de examinare prevzute n prezenta anex. Dup developare se fotografiaz indicaiile puse n eviden. Se procedeaz la o foarte bun splare a blocului i se aplic cellalt set de lichide penetrante, urmndu-se secvenele prevzute. Se fotografiaz indicaiile aprute dup developare. Prin examinarea celor dou fotografii se poate face o comparare ntre calitile celor dou seturi de lichide penetrante. Este absolut necesar ca fotografiile s fie efectuate n condiii tehnice identice (cu acelai aparat foto, aceeai distan focal, diafragm, timp de expunere, tip de film, procesare etc.).

27