При проведении неразрушающего контроля и оценки химического состава материала может использоваться метод «мокрой химии», при котором проводится забор материала. Образцы предварительно растворяют, измеряют содержание компонентов и объем частиц. Такой метод сопряжен с большими затратами времени, сил и средств. Именно по этой причине используются инструментальные методы, которые дают возможность определить показатели без забора материала. К таким приборам относятся спектрометры и стилоскопы.

Что такое стилоскоп

Стилоскоп относится к простейшим устройствам для анализа. В процессе анализа металл паддают обжигу через электрический разряд, при этом образуется свечение, по спектру которого можно определить содержание частицы в металле. Приборы, которые могут использоваться для оценивания, должны отвечать основным характеристикам:

1. Широкий диапазон анализа для выявления большого количества частиц.
2. Cпектральное разрешение, при котором линии металлов не сливаются в один поток, а разделяются, что позволяет отличить элементы.
3. Хорошее фокусное расстояние, при котором величина излучения изображения не уменьшает видимость поля зрения.
4. «Золотая середина» между спектральным разрешением и яркостью, которая может ухудшать видимость линий элементов.

Стилоскопы достаточно простые в использовании, но метод оценивания требует подготовки и квалификации. В процессе анализа не удастся записать яркость свечения, сфотографировать показатели. Именно по этой причине специалисту необходимо по памяти определить, отвечают ли показатели и свечение стандартам. На основании исследований специалист составляет экспертное заключение, где описывает показатели прибора, наличие спектральных линий и содержание элементов в определенном металле.

Спектрометр как средство измерения

В отличие от стилоскопа, спектрометр является прибором для измерения. Устройство способно определять длину различных волн, их интенсивность, при этом при анализе подсчитывают процентное содержание отдельных элементов в металле. Техника бывает портативной и стационарной, выбор напрямую зависит от регулярности применения и удобства в использовании. Для периодических измерений дойдет мобильный прибор, для регулярного контроля металла в условиях предприятия отдают предпочтение стационарным устройствам.

Спектрометры отличаются по типу возбуждения спектра:

1. Техника с индукционной связанной плазмой для проведения пробы в жидком виде.
2. Атомно-абсорбционная аппаратура, которая определяет не спектры поглощения, а возбуждения.
3. Оптико или атомно-эмиссионные агрегаты.
4. Рентгенофлуоресцентный, который применяется для оценки проб жидкостей, порошков или твердых материалов.

Портативная техника зачастую используется для контроля, быстрого анализа на сортировочных предприятиях, в цехах или полевых условиях, где необходимо подтвердить качество сплава и долю элемента в изделии. При этом, из-за специфики прибора погрешность может составлять от 3% до 50%, на показатели влияют способ измерения, диапазон концентрации частиц, технические характеристики самого прибора.

Стационарные агрегаты достаточно крупные, могут быть тяжелыми, при этом их чувствительность и точность показателей гораздо превышают таковые у портативной техники. Их применяют для сертификации, контроля изделий в процессе плавки, оценки чистых металлов. Чувствительность стационарного агрегата составляет 1ppm, но их практическое применение сопряжено с некоторыми трудностями, из-за чего стационарные спектрометры используются в качестве добавочной методики для подтверждения показателей.

Методы контроля изделий из алюминия

Изделия, детали и конструкции из алюминия широко применяются в машиностроении, авиации, используются для комплектации трубопроводов, в технологической и пищевой промышленности. Основными объектами неразрушающего контроля выступают сварные швы, трубы, плиты из алюминия. Ниже приведены способы контроля и особенности методик.

Способы НК для оценки алюминиевых изделий

Из-за свойства металла в процессе образования сварочных швов, отливки изделий из алюминия могут образовываться поры. Образование пор в толще металла может привести к ухудшению качества шва. Также при обработке могут возникнуть такие дефекты, как газовая пористость, плен из оксида, трещины, несплавления, нарушение кромок и другое.

Виды методик:

1. Визуальное-измерительная является обязательной перед проведением других исследований. При проведении анализа используют приборы визуальной оценки, нередко значительные дефекты можно обнаружить без применения техники, только на первый взгляд. К таким дефектам могут относиться глубокие трещины, неровности или нарушения целостности покрытия.
2. Капиллярная, которая определяет наличие сквозных дефектов, изъянов, выступающих на поверхность из толщины металла. Используются различные индикаторы жидкостей или индикаторы, которые светятся при контакте с химическими элементами в ультрафиолетовом освещении.
3. Вихретоковая контролирует объекты без непосредственного контакта с поверхностями. Такой способ используется для проверки автоматизированных линий, анализа их функционирования в процессе производства продукции.
4. Радиографическая обнаруживает любые дефекты – поверхностные, подповерхностные, сквозные или внутреннее. При этом, в отличие от стали, в случае с алюминием требуется незначительное напряжение для обнаружения дефектов в трубке.
5. Ультразвуковая способна обнаружить изъяны, которые находятся в толще алюминия. Ультразвуковой способ дополняет радиографический, может использоваться для обнаружения полостей с газом или анализа пор в изделии в целом.

Визуальная методика является самой распространенной, более дешевой в применении и легкой на практике. Однако такой способ не позволяет обнаружить дефекты, расположенные в толще алюминия или в верхних слоях. Для практического использования других способов применяются переносные и стационарные устройства, специальные агрегаты, замеряющие частоту излучения, спектр свечения элементов и другие невидимые глазу показатели.

Основные особенности

При проведении НК в случае с алюминиевыми изделиями необходимо учитывать ряд особенностей. К таковым относят:

1. В отличие от изделий из сталей и сплавов, для алюминиевых деталей, труб не применяется магнитопорошковый контроль.
2. В сравнении со сталями, для проведения рентгена и просвечивания изделий из металла с использованием трубки нужно напряжение в 2 раза меньше.
3. В некоторых ситуациях для обнаружения неисправностей при сварке стыкуемых поверхностей необходимо комбинировать радиографическую и ультразвуковую методики.
4. По информативности капиллярный и визуально измерительный способы, в случае с алюминием, практически не имеют существенных различий.

При проведении неразрушающего контроля и составлении результатов необходимо учитывать, что алюминий отличается от стали, сплавов из металла. Если не учесть ряд нюансов, можно получить неточные или недостоверные сведения, что напрямую повлияет на итоги оценивания и результаты.