Заполнение жидкостями тупиковых капилляров
Тупиковые капилляры, составляющие большинство дефектов объектов машиностроения, железнодорожной, автомобильной, авиационной и космической техники, атомной энергетики, имеют вид тупиковых капилляров.
Основные моделируемые виды тупиковых поверхностных дефектов:
- трещины конические и цилиндрические поры,
- трещины с параллельными и непараллельными стенками,
- трещины произвольной геометрии.
Тупиковый капилляр имеет открытый доступ только с одной стороны. Поэтому заполнение тупикового капилляра отличается от сквозного тем, что паро-воздушная смесь, запертая в тупиковом конце, ограничивает глубину проникновения пенетранта или другой жидкости вглубь. При пропитке тупиковых конических капилляров имеет место явление их двухстороннего заполнения.
Заполнение тупикового цилиндрического капилляра индикаторной жидкостью
Рассмотрим заполнение тупикового капилляра индикаторной жидкостью. Этот процесс делится на два этапа, принципиально различных по своей физической сущности. Первый этап начинается, когда пенетрант приходит в контакт с тупиковой капиллярной несплошностью (трещиной). Вначале благодаря силам поверхностного натяжения она быстро заполняется индикаторной жидкостью на глубину l. Но затем этот процесс существенно замедляется по мере увеличения противодействия – давления внутри тупикового конца.
Когда капиллярное давление жидкости приближается к давлению запертой парогазовой смеси в канале, первый этап заканчивается, и заполнение характеризуется вторым этапом. На этом этапе процесс заполнения переходит из капиллярной стадии в диффузионную, когда сжатый в полости дефекта воздух постепенно растворяется в пенетранте и диффундирует наружу к устью дефекта.
Учитывая, что растворимость воздуха в жидкостях при нормальных условиях невелика, диффузионная пропитка идет очень медленно и может длиться десятки минут до выявления дефектов.
