[发明专利]检验构筑物上的缺陷

说明书

本发明涉及对金属构筑物和焊接构件上缺陷的检验方法。

金属构筑物和焊接构件总是处于承受应力和疲劳的状态，因而会导致其内部或表面的裂纹或破损有进一步扩大的趋势。金属构筑物或焊接构件若是在水下或海洋内这种更为严酷的条件下，则还要附加腐蚀问题。

迄今，检验这样的缺陷，特别是当金属构筑物在水下时，广泛采用磁粉探伤法。这种方法依据这样一个事实：当金属被磁化后，铁粉将被吸至磁力线有些变化之处，此处的磁力线所以发生变化，则正是由于内部或外表的缺陷引起的。先有文献中把这种围绕着缺陷的磁粉束称作对缺陷的“显示”。如果将发荧光的染料掺入铁粉，则将产生一种所谓“磁性墨水”，于是所形成的磁粉束都可以由它们发出的荧光（例如在紫外线灯光照射下）而被检验出来。

对于水下构筑物，通常是由潜水员在水下照像来“显示”缺陷的部位。这种方法虽然实用，但是对于构筑物上缺陷的范围或受影响的范围缺乏立体感（即缺乏一个三维的图形）。此外，潜水员还试图利用磁场和磁通的知识，以及涂敷磁性墨水的技术，对构筑物受损伤影响的范围及损伤的种类进行直观的鉴定，然后以一般的发荧光磁性墨水对受害面进行处理并进行紫外线照像。但是，这种紫外线照像必须在黑暗的环境中完成。

由于没有金属构筑物受损伤范围的三维图形，因此，使专家检查紫外线像片，从而对损伤程度做出精确评价的能力降低了，并且由于紫外线照像必须在黑暗中完成，因而大大减小了操作的灵活性。

珀迪（R.Purdy）在他的一篇文章中（该文刊登于“无损探伤”杂志1968年11月号P363～369）叙述了记录磁粉显示的复制技术。然而，珀迪发现，低温硫化橡胶的硫化时间太长，约需12小时，并且要借助于热固树脂，如聚氯乙烯（PVC）。GB-A-934116描述了为了同样的目的使用聚氯乙烯的情况，而且还要利用热固方法。可是在这种热固方法中以发荧光的墨水作为聚氯乙烯糊的增塑成分来吸收染料是不成功的。缓慢的硫化或热涂敷若用于水下则是更为棘手的问题。

本发明的目的是设计一种对金属构筑物上实际的或怀疑的损伤范围做出三维图形的方法，这种方法对水下金属构筑物更为有利。这项工作不仅在白天可以做，而且用极短的时间即可完成。

因此，本发明是一种对铁磁性或顺磁性构筑物表面制做三维图形的方法，这种方法包括下列步骤：

a）使构筑物表面受到磁通的作用;

b）将磁粉基本均匀地涂敷于金属构筑物表面，当磁粉附在快速熟化冷硫化的印记材料上时，应是明显可见的或用肉眼可分辨的，由此，涂在金属构筑物表面的磁粉在磁通的作用下重新排列成线束;

c）将能够固化成固态的弹性敷料的印记材料涂敷到所形成的线束上，这种固态弹性敷料具有在其固化后，能够从构筑物表面取下的性质，而且在取下这层固态弹性敷料时，对于其上的磁粉线束图形基本上不会使其变形和失真;

d）印记材料固化成固态弹性敷料后，磁粉所形成的线束就留在它的里面和/或上面;最后

e）从金属构筑物的表面取下充满磁粉的固态弹性敷料。

使用“快速熟化冷硫化印记材料”意指这种材料在室温（4～35℃）和常压下即可得到适当的粘聚力，因而在不用任何外界热源的情况下把这种印记材料涂敷于构筑物表面，30分钟内即可将这种材料干净地从构筑物表面剥下。这样的印记材料在本发明文中称作液态橡胶（亦即熟知的液态反应橡胶），它在催化剂、凝固剂、射线和室温的条件下即可熟化。

实际上有损伤或怀疑损伤的金属构筑物表面可能是各种形状或尺寸的。例如，它可能是由铁磁体或顺磁体制成的断面为圆形、三角形、矩形和多边形的管、棒或柱形部件。而且这些金属构筑物的表面可以是铁、钴、镍或其某些金属。

在快速熟化冷硫化印记材料的背景上，附加的磁粉明显可见。这种可见是所用磁粉固有的，也可以是借助于外来措施引进的，例如借助于紫外线灯光照射下发荧光的染料来显影。因此，既可使用本身有可见性的磁粉，也可使用在紫外线照射下发荧光的染料处理过的磁粉。由磁粉在染料溶液中浸渍或扩散，那些发荧光的染料即可固着在磁粉上。这种附加有发荧光染料的磁粉一般称之为“磁性墨水”，当将其暴露在紫外线灯光下时，这种磁粉即可同背景的印记材料区分开来。