JP3140157B2 - 面状欠陥の超音波探傷方法 - Google Patents
面状欠陥の超音波探傷方法Info
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Description
造物などの溶接構造物の溶接部肉厚方向に発生した割れ
や溶込み不良などの面状の欠陥を精度よく検出する超音
波探傷方法に関する。
れなどの面状の欠陥の検出には、図9に示すような一探
触子法が用いられることもある。図9中、1は検査対象
物、1aは探傷面、2は溶接部、2aは溶接線、3は欠
陥、4は斜角探触子を示す。しかし、一探触子法におけ
る超音波の受信音圧は、欠陥面に垂直な方向から超音波
が入射する場合に最も大きく得られるために、肉厚方向
に発生した面状の欠陥の場合には、欠陥面に垂直に超音
波を入射することが困難なために受信音圧が高く得られ
ないという欠点があった。尚、以下の図中の同一態様部
分は同一符号を用いて説明するものとする。
昭54−140586号公報発明のような送受信を分割
した方法があるが、垂直探触子では溶接部の余盛のため
に溶接金属中の縦割れなどの検出は困難であるという欠
点があった。
した方法として、図10に示すタンデム探傷法が多く用
いられており、送信の探触子と受信の探触子を溶接線と
直交方向に同一線上に並べて配置して探傷を行ってい
る。
図11に示すように、肉厚が薄い試験体では2個の探触
子同士が干渉するために、送受信位置を一定距離までし
か接近できず、従来のタンデム探傷の実施可能な検査対
象物の肉厚には限界があるという欠点があった。
設定したい場合には、探触子の前後走査だけでは設定が
不可能で、容易に前後の配置を逆転できない等の欠点が
あった。
部、あるいは母材が9%Ni鋼で溶接部が約70%程度
のNiを含むような溶接部などのように、オーステナイ
ト組織の粗大な柱状晶が発生するような材料では、材料
中の超音波の減衰が大きいために、縦波が利用される。
この場合には、横波5aを使った従来のタンデム探傷法
が材料中の超音波の減衰が大きく有効でないために図1
2に示すような検査対象物の表面から送信された縦波5
が欠陥に当たった後に、裏面で縦波5から横波5aにモ
ード変換した波を受信する方法が考えられるが、この場
合には、タンデム探傷よりもより探触子が接近した配置
が必要であり、検査可能な範囲7が限定されてしまうと
いう欠点があった。
左右に分割した構造となっているが、この探触子を用い
た探傷方法としては、直接欠陥から反射して来る欠陥エ
コーを観察する方法のみが実施されており、タンデム探
傷など送信から欠陥までの超音波の伝搬経路と欠陥から
受信部までの超音波の伝搬経路が異なる方法には適用さ
れていない。そのため、仮にタンデム探傷など欠陥まで
の往路と復路が異なる手法に二振動子探触子を適用しよ
うと考えても、送信部と受信部の振動子の配置が欠陥エ
コーの受信効率が高まるように配置してしないなどの欠
点があったと考えられる。
特開平02−63442号に示すような、多数個の振動
子を縦横に配列して1個の振動素子群を形成した探触子
により立体的な情報を得ることを目的とした装置がある
が、この種のアレイ型探触子では、多くの振動子が必要
であり、かつ、対象とする欠陥寸法が小さい場合には1
個の振動子寸法を大きくできず、超音波の材料中の減衰
が大きな材料で充分な音圧レベルを送信できないか、振
動子の配置の自由度が低いか、あるいは採取データの高
度な信号処理などを必要とするために高コストの装置に
なってしまい、溶接部に対し広く適用できないという欠
点があった。
た割れや溶込み不良などの面状欠陥を精度よく検出する
超音波探傷方法を提供することにある。
方法は、検査対象物の表面に、送信用縦波探触子1個及
び受信用探触子1個からなる2個の斜角探触子を溶接線
の片側に溶接線と垂直な方向に対して同一線上にならな
いようにそれぞれ自由に走査可能なように左右に配置
し、該縦波斜角探触子から送信した縦波が肉厚方向の面
状欠陥にあたった後に前記検査対象物の裏面にあたり、
この裏面で縦波から横波にモード変換した波を上記斜角
探触子により受信することにより、しかも送信の探触子
と受信の探触子の超音波の送受信の方向を共に欠陥に向
けて、欠陥からの音圧が高く得られるように、溶接線に
対する超音波の入射角度と溶接線までの距離を調整し、
肉厚方向に発生した面状の欠陥を検出する方法である。
縦波が欠陥に当たった後に、裏面で縦波から横波にモー
ド変換した波を受信する方法、あるいはタンデム探傷法
おいて、送信1個及び受信1個からなる2個の斜角探触
子を溶接線の片側に溶接線と垂直な方向に対して同一線
上にならないように配置するために、従来技術である2
個の探触子を前後に配置する場合よりも、図1と図12
の検査可能範囲の比較から明らかなように、検査可能な
範囲が広くとることができる。
な同一線上に前後に2個の探触子を配置した場合には、
2個の探触子同士が干渉するために、送受信位置を一定
距離までしか接近できないが、2個の探触子を前後では
なく左右方向に配置することで、実施可能な検査範囲を
広げることができる。
配置した場合には、送受信の探触子配置を逆の位置に容
易に設定が不可能であるが、2つの探触子を同一線上か
らずらして配置すると、探触子を溶接線方向に走査する
ことで、溶接線に対する前後の関係を容易に逆転でき
る。
めに、欠陥からの高い受信音圧を得るために探触子の片
方あるいは両方を自由に走査して、欠陥の検出能力を向
上させることが可能である。
溶接金属の余盛上から探傷する垂直探傷法に比べて余盛
形状による表面の伝達損失の影響を受けることなく、高
い受信音圧が得られる。
説明する。図1(a)(b)に示すように、検査対象物1の溶
接部2には、溶接線2a方向とほぼ平行に発生する縦割
れなどの肉厚方向の面状欠陥3が存在している。検査対
象物1の表面1aに縦波斜角探触子4aとこれと同一線
上から外れた位置に斜角探触子4aが配設されている。
本発明の探傷方法は、縦波斜角探触子4aから送信した
縦波5は、欠陥3にあたった後に裏面1bにあたり、裏
面1bで縦波5から横波5にモード変換される。この横
波5aを受信側の斜角探触子4bにより検出する二探触
子法である。つまり、送信1個及び受信1個からなる2
個の斜角探触子を溶接線2aの片側に溶接線2aと垂直
な方向に対して同一線上にならないように配置し、肉厚
方向に発生した面状の欠陥を検出する超音波探傷方法で
ある。
触子を溶接線2aと直角に同一線上に配置した場合に比
べて、2個の探触子が相互に干渉しないために、広く検
査範囲をとることが可能である(図1と図12を比較参
照)。つまり、図1(b) に示すように、縦波斜角探触子
4aは溶接ビードの止端位置Aまでもって来ても、ま
た、縦波5が裏面1bでの反射位置が溶接ビード止端に
くる位置Bまでもって来ても、2つの探触子が同一線上
にないため、受信用の探触子を送信用の探触子と無関係
に所定の位置にもってこれ、横波にモード変換された波
を受信できることによるものである。これによって面状
欠陥を精度よく検出できるようになる。尚、この際の振
動子寸法は、上下方向に長く左右方向に短い長方形型の
振動子寸法を採用しており、超音波の肉厚方向の指向性
を鋭く、左右方向の指向性を鈍くするなど指向性の設定
も可能である。
触子4a、4bにおいて、送信部と受信部を一体枠6に
固定した構造の探触子を用いて、肉厚方向に発生した面
状の欠陥を検出する超音波探傷方法を示している。
て、送信の探触子4aと受信の探触子4bの超音波の送
受信の方向を共に欠陥3に向けて、欠陥3からの音圧が
高く得られるように、溶接線2aに対する超音波の入射
角度と溶接線2aまでの距離を調整し、肉厚方向に発生
した面状の欠陥3を検出する超音波探傷方法を示してい
る。
て、欠陥からの受信音圧が高く得られるように、受信側
4a及び送信側4b、あるいはどちらか一方の探触子を
溶接線と直角方向Xあるいは超音波入射方向Yに走査
し、肉厚方向に発生した面状の欠陥3を検出する超音波
探傷方法を示している。
どの面状の欠陥3の検出方法であるタンデム探傷法にお
いて、送信1個及び受信1個からなる2個の斜角探触子
4a、4bを溶接線2aの片側に溶接線と垂直な方向に
対して同一線上にならないように配置し、溶接線2aに
対する超音波の入射角度と溶接線までの距離を所定の値
に設定し、肉厚方向に発生した面状の欠陥3を検出する
超音波探傷方法を示している。
触子4a、4bにおいて、送信部と受信部を一体枠6に
固定した構造の探触子を用いて、肉厚方向に発生した面
状の欠陥3を検出するようにした超音波探傷方法を示し
ている。
て、送信の探触子4aと受信の探触子4bの超音波の送
受信の方向を共に欠陥3に向けて、欠陥からの音圧が高
く得られるように、溶接線2aに対する超音波の入射角
度と溶接線までの距離を調整し、肉厚方向に発生した面
状の欠陥3を検出する超音波探傷方法を示している。
て、欠陥からの音圧が高く得られるように、受信側4a
及び送信側4b、あるいはどちらか一方の探触子を溶接
線2aと直角方向Xあるいは超音波入射方向Yに走査
し、肉厚方向に発生した面状の欠陥3を検出する超音波
探傷方法を示している。尚、本発明の態様は上記の態様
に限るものではないことは明かである。
送信された縦波が欠陥に当たった後に、裏面で縦波から
横波にモード変換した波を受信する方法、あるいはタン
デム探傷法おいて、送信1個及び受信1個からなる2個
の斜角探触子を溶接線の片側に溶接線と垂直な方向に対
して同一線上にならないように配置するために、従来技
術である2個の探触子を前後に配置する場合よりも、図
1と図12の検査可能範囲の比較から明らかなように、
検査可能な範囲を肉厚方向に広くとることができる。特
に、肉厚が薄い検査体では溶接線と垂直な同一線上に前
後に2個の探触子を配置した場合には、2個の探触子同
士が干渉するために、送受信位置を一定距離までしか接
近できないが、2個の探触子を前後ではなく左右方向に
配置することで、実施可能な検査範囲を広げることがで
きる。
上に配置した場合には、送受信の探触子配置を逆の位置
に容易に設定が不可能であるが、2つの探触子を同一線
上からずらして配置すると、探触子を溶接線方向に走査
することで、溶接線に対する前後の関係を容易に逆転で
きる。
いために、欠陥からの高い受信音圧を得るために探触子
の片方あるいは両方を自由に走査して、欠陥の検出能力
を向上させることが可能である。
に、溶接金属の余盛上から探傷する垂直探傷法に比べて
余盛形状による表面の伝達損失の影響を受けることな
く、高い受信音圧が得られる。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
にした場合に、前後の探触子が干渉して探傷ができない
ことの説明図である。
法の説明図で前後に探触子を配置しているために検査で
きる領域が限られてしまうことの説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 検査対象物の表面に、送信用縦波探触子
1個及び受信用探触子1個からなる2個の斜角探触子を
溶接線の片側に溶接線と垂直な方向に対して同一線上に
ならないようにそれぞれ自由に走査可能なように左右に
配置し、該縦波斜角探触子から送信した縦波が肉厚方向
の面状欠陥にあたった後に前記検査対象物の裏面にあた
り、この裏面で縦波から横波にモード変換した波を上記
斜角探触子により受信することにより、しかも、送信の
探触子と受信の探触子の超音波の送受信の方向を共に欠
陥に向けて、欠陥からの音圧が高く得られるように、溶
接線に対する超音波の入射角度と溶接線までの距離を調
整し、肉厚方向に発生した面状の欠陥を検出するように
したことを特徴とする面状欠陥の超音波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04089152A JP3140157B2 (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 面状欠陥の超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04089152A JP3140157B2 (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 面状欠陥の超音波探傷方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05288722A JPH05288722A (ja) | 1993-11-02 |
| JP3140157B2 true JP3140157B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=13962883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04089152A Expired - Lifetime JP3140157B2 (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 面状欠陥の超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3140157B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101844824B1 (ko) * | 2014-09-02 | 2018-04-05 | 한국전력공사 | 핑거형 터빈 루트 검사 장치 |
Families Citing this family (7)
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| JP7113428B2 (ja) * | 2018-10-02 | 2022-08-05 | 東海旅客鉄道株式会社 | 構造物用非破壊試験装置 |
-
1992
- 1992-04-09 JP JP04089152A patent/JP3140157B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101844824B1 (ko) * | 2014-09-02 | 2018-04-05 | 한국전력공사 | 핑거형 터빈 루트 검사 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05288722A (ja) | 1993-11-02 |
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