DE890877C

DE890877C - Verfahren zum Feststellen von Fehlstellen, z. B. Rissen, Hohlraeumen und Einschluessen, in festen Koerpern

Info

Publication number: DE890877C
Application number: DEA10812D
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Phil Boersch
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-02-09
Filing date: 1939-02-09
Publication date: 1953-09-24

Description

Verfahren zum Feststellen von Fehlstellen, z. B. Rissen, Hohlräumen und Einschlüssen, in festen Körpern Es ist bereits bei der Bestimmung ,der Güte Von Schweißnähten und bei der Ermittlung von Fehlstellen in Kesselblechen bekannt, den Prüfling an einer Stelle durch eine Wärmequelle zu erhitzen und symmetrisch zu der Wärmequelle zwei Temperaturmeßgeräte an dem Prüfling anzubringen, so daß aus dem Temperaturverlauf innerhalb des Prüflings auf die Güte der Schweißnähte g.eschlossen bzw. ,die Fehlstellen ermittelt werden können.
Ferner ist es bekannt, zur Ermittlung von Fehlstellen in einem Metallkörper die Wärmequelle und die Meßeinrichtung unter Zwischenfügung des Prüflinge einander gegenüberliegend anzuordnen.
Bei der Ermittlung von Fehlstellen in metallischen Körpern ist außerdem bekannt, durch den mit einer Wärmeindikatorfarbe überzogenen Metallkörper einen elektrischen Strom von geringer Spannung und großer Stromstärke zu leiten, so (daß aus den auftretenden Farbänderungen die betrefsenden Fehlstellen aufgefunden werden können.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen von Fehlstellen, z. B. Rissen, Hohlräumen und Einschlüssen, in festen Körpern, bei denen ein Wärmestrom durch den mit einer Wärmeindikatorfarbe bestrichenen Prüfling geleitet wird. Erfindungsgemäß wird das Wandern der Grenzlinie zwischen ,den sich bei bestimmten Temperaturen bildenden Farbzonen bis zum Auftreten eines Idurch eine Fehlstelle bedingten unregelmäßigen Verlaufs der Grenzlinie beobachtet, wodurch der ungefähre Ort der Fehlstelle zu erkennen ist. Das Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich gegenüber den b!ekannten Verfahren durch eine weitaus größere Empfindlichkeit aus, da nichtstationäre Zustände beobachtet werden. Zudem ist Idieses Verfahren nicht nur bei metallischen Körpern, sondern auch bei nichtmetallischen Prüflingen anwendbar. Das Verfahren gemäß der Erfindung geht in ,der Weise vor sich, daß der Körper an seiner Oberfläche mit einer oder mehreren Wärmeindikatorfarben üSberzogen und ein gerichteter Wärmestrom Idurch den Körper geschickt wird. Ist der Körper homogen, so wird der Farbumschlag, der beim Eintreffen Ides Wärmestromes an denn mit der Indikatorfarbe überzogenen Stellen des Körpers eintritt, gleichmäßig erfolgen. Wenn jedoch Inhomogenitäten im Prüfling vorhanden sind, welche die Wärmeleitfähigkeit an der betreffenden Stelle beeinträchtigen, so müssen sich diese in einem unregelmäßigen Farbumschlag der Indikatorfarbe bemerkbar machen. Als Indikatorfarben kommen beispielsweise Doppel salze in Betracht, wie etwa Quecksilberjodid-Silberjodid, welches bei etwa 45° seine gelbe Farbe in Orange verwandelt, oder Quecksilberjodid-Kupferjodür, welches bei über 70° von Rot in Schwarz umschlägt; weiterhin sind auch Arsen-Antimon- und Bleiverbindungen als Wärmeindikatorfarben zu nennen.
Andere Farben sind α-Phenyl-#-diphenylen-fulgid oder α-Diphenylen-##'-diphenyl-fulgid, von denen das erstere bei Zimmertemperatur dunkelrot und bei Temperaturen zwischen 54 und I520 purpurfarben ist, während Idas z,veite bei Zimmertemperatur bordeauxrot und bei Temperaturen zwischen 76 und 156° dunkelblau ist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung sei an Hand der Abbildungen näher erläutert. In Abb. 1 bezeichnet 1 ein würfelförmiges Stück eines Werkstoffs, welches an der Stelle 5 eine Inhomogenität, etwa einen hohlraum, aufweist. Der Körper 1 ist längs der Fläche 2 mit einer Wärmeindikatorfarbe überzogen. In der Richtung des Pfeiles 4, also senkrecht zu den Flächen 2 und 3, wird nun ein Wörmestrom durchgeschickt, welcher bewirkt, daß die Indikatorfarbe auf der Fläche 2 ihren Farbton wechselt. An der Stelle 6 auf der Fläche 2 wird sich der Farbwechsel später als auf der übrigen Fläche vollziehen, weil der Hohlraum 5, über welchem, die Stelle 6 liegt, den Wärmestrom schlechter leitet als die übrigen Stellen des Körpers. Man wird also beim anfänglichen Farbumschlag auf der Fläche 2 die Stelle 6 in anderer Farbe wahrnehmen als die übrigen Stellen dieser Fläche. Aus dem Wandern der Grenzlinie zwischen den sich bildenden Farbzonen kann dann der ungefähre Ort der Fehlstelle ermittelt werden. Man kann die Inhomogenität vollends bestimmen, wenn man das gleiche Verfahren in der Weise wiederholt, daß man den Wärmestrom in einer anderen Richtung durch den Würfel 1 schickt.
Abb. 2 veranschaulicht eine Abwandlung des soeben beschriebenen Verfahrens. Hierin ist der Probekörper mit 1 bezeichnet. Er ist als Zylinder ausgebildet und wird in richtung seiner Achse (Richtung des Pfeiles 4) von einem Wärmestrom durchflossen. Der Zylinder I soll auf seiner Mantelfläche mit einer Wärmeindikatorfarbe überzogen sein, welche beim Einterffen des Wärmestromes im Farbton umschlägt. Der Hohlraum 5 möge sich auüerhalb der Achse des Zylinders befinden. Wenn nun der Wärmestrom durch den Körper fließt, wird der Zylindermantel nach und nach die Farbe wechseln, wobei die Grenzlinie zwischen den beiden Farbzonen als parallel Linie zur Grundlinie 7 verläuft, solange sie unterhalb des hohlraums 5 liegt.
Dies trifft z. B. für die Grenzlinien 8 und 9 zu. Sobald sie aber der Lage des Hohlraums entspricht, was etwa für die Linie 15 zutrifft, wind sie nicht mehr parallel, sondern irgendwie unregelmäßig zur Grundlinie 7 verlaufen. Hieraus erkennt man die ungefähre Höhe des Hohlraums 5.
Die Erzeugung eines Wärmestromes kann gemäß Abb. 3 mittels eines Bades I'I erfolgen, in welches der Körper 1 eingetaucht ist. Es fließt Idann ein Wärmestrom durch den Körper in Richtung des Pfeiles 4. Die Wärmeindikatorfarbe kann auch auf der Seite des Körpers angebracht werden, von der aus er erwärmt wird. Auch in diesem Fall würden die Inhomogenitäten des Körpers bewirken, daß sich der Körper ungleichmäßig erwärmt und hierdurch die Entstehung eines farbigen Bildes der Inhomogenitäten bewirkt.
Man wird zweckmäßig den Farbumschlag in jenem augenblick photographisch festhalten, in welchen die Oberfläche des zu untersuchenden Körpers bis auf diejenigen Stellen die Farbe gewechselt hat, welche den Inhomogenitäten entsprechen.
Wählt man Indikatorfarben, die in ihrem thermochromen Verhalten nicht rückläufig sind, die also bei der Erwärmung in der Farbe umschalgen, den euen Farbton aber bei Abkühlung beibehalten, so erübrigt sich unter Umständen die Photographie.
Man wird in diesem Fall dafür sorgen müssen, daß, nachdem sich an der Oberfläche des Körpers ein Bild von seinen Inhomogenitäten gebildet hat, die Oberfläche keine wesentlichen Temperaturänderungen erfährt; man kann auch den Körper nach Erreichen dieses Zustandes rasch abkühlen, wobei das farbige Bild der Inhomogenitäten erhalten bleibt.
Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt auch den Fall, daß mehrere Wärmeindikatorfarben auf den Körper aufgetragen werden, die ihren Farbton bei verschiedenen Temperaturen ändern. Dies ist zulr genaueren Ermittlung der Inhomogenitäten von Nutzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Feststellen von Fehlstellen, z. B. Rissen, Hohlräumen und Einschlüssen, in festen Körpern, bei dem ein Wärmiestrom durch den mit einer Wärmeindikatorfarbe bestrichenen Prüfling geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandern der Grenzlinie zwischen den sich bei bestimmten Temperaturen bildenden Farbzonen bis zum Auftreten eines durch eine Fehlstelle bedingten unregelmäßigen Verlaufs der Grenzlinie beobachtet wird, wodurch der ungefähre Ort der Fehlstelle zu erkennen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nichtrückläufige Wärmeindikatorfarben benutzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfling unmittelbar nach dem Erscheinen des seine Inhomogenitäten wiedergebenden Farbbildes abgeschreckt wird.