JPH0635965B2 - 超音波探傷試験における斜角継手部の溶接欠陥位置を確認する治具とその使用方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、斜角溶接継手部の超音波探傷試験で検出され
た溶接欠陥の位置を確認する治具に関する。

従来の技術 第７図は直角溶接継手部の超音波探傷試験を示し、図に
おいて、Ａ材、Ｂ材は溶接継手部の母材、Ｔは探傷器の
斜角探触子、Ｅは溶着部分である。

このような探傷試験において、探傷器のブラウン管には
例えば第８図のような溶接欠陥からの反射波形が得られ
る。

第７図、第８図において、Ｗは探触子Ｔの入射点ＯＴ〜
溶接欠陥迄の実測距離（ビーム路程と云う）。Ｆは溶接
欠陥。θは探触子の屈曲角度であり、通常使用される探
触子の屈折角度は70°，60°，45°である。Ｙは基準線
（Ｂ材の表面）〜探触子の入射点ＯＴ迄の実測距離。Ｚ
は基準線（Ｂ材の表面）〜溶接欠陥Ｆ迄のＹ方向で示し
た距離。Ｔパルスは探触子Ｔが発する送信波を示す。

次に溶接欠陥位置の確認は次のようにして行う。

Ｙの実測距離及びＦエコーのビーム路程Ｗの情報を元
に、 ｙ＝Ｗ×sinθ……探触子Ｔの入射点ＯＴ〜溶接欠陥Ｆ
迄の水平距離 ｄ＝Ｗ×cosθ……探傷面〜Ｆ迄の深さの距離 ｚ＝Ｙ−ｙ これ等の式において、ｄとｚの値から、交差する点すな
わち反射源を求め、その在る位置に依り溶接欠陥か否か
判断を行う。然し、第９図に示すように、斜角を持つ継
手の溶接部では、距離Ｙ及びＦの反射によるビーム路程
Ｗ等が同じであっても、反射源の位置は全く違った所と
なるため、欠陥位置が溶着部分なのか、母材内なのかが
判定できないので作図の上において位置の確認をしてい
る。

発明が解決しようとする課題 斜角溶接継手部の超音波探傷試験では、探触子Ｔの入射
点ＯＴ〜溶接欠陥Ｆ迄の距離Ｗ、基準線（Ｂ材の表面）
〜探触子Ｔの入射点ＯＴ迄の実測距離Ｙを測定しただけ
では、反射源の位置が溶着部分内か又は母材内かの判定
ができず、別途作図の上、反射源位置を確認する必要が
ある。

従って、反射源位置の確認に労力と時間を要する等の問
題点がある。

本発明は、超音波探傷試験による反射源の検出値に基づ
き、反射源（溶接欠陥）位置を確認する治具を提供する
ことを目的とするものである。

課題を解決するための手段 固定脚部と回転脚部とを有する治具を、溶接継手部を跨
いで、各脚部を両側の母材に押付ける。超音波探傷試験
で得られたＷ（探触子の入射点〜反射源までの距離）、
Ｙ（基準点（Ｂ材表面）〜探触子の入射点までの距
離）、θ₂（斜角探触子の屈折角度）を治具上に移して
反射源が溶接部分内にあるのか母材内にあるのか確認す
る。

作用 超音波探傷試験で得られたＷ，Ｙ，θ_ｚ等の値を治具の
スライドゲージ、回転ゲージ、アクリル板ゲージに移
し、治具の表面に溶接継手部の反射源の位置を図形で再
現することにより、反射源の位置が溶着部（ビード部）
内にあるのか母材（構造材）内にあるのか確認できる。

実施例 第１図乃至第６図において、１は円板部２、スライドガ
イド３、固定脚部４からなる薄板状（例えばステンレス
鋼板製）の本体、５は固定脚部４の端面、６は円板部２
の裏面の中心に枢着された回転脚部、７は回転脚部６の
端面、８はスライドガイド３に沿って摺動可能なスライ
ドゲージ、９は固定脚部４に沿って摺動可能な高さ調整
脚、10は高さ調整脚９の端面、11は透明なアクリル板製
のビーム路程板、12は透明なアクリル板製の回転脚用補
助板である。

また、Ａ材、Ｂ材、Ｃ材は継手角度θ₁（本実施例では
θ₁＝135°）を有する溶接継手部の母材で、それぞれ板
厚ta,tb,tcを有する。

Ｔは屈折角度θ₂（本実施例ではθ₂＝70°）の方向にビ
ームを投射する斜角探触子、Ｈは斜角探触子Ｔの高さ、
Ｅは溶着部分、Ｆは溶接欠陥である。円板部２の裏面に
は、固定脚部４と回転脚部６とがなす角度を示す角度目
盛が設けられている。

次に本治具の使用方法は次の通りである。

超音波探傷試験により、探触子Ｔの入射点ＯＴ〜溶接欠
陥Ｆ迄の距離（ビーム路程と言う）Ｗ（第８図参照）、
基準点Ｏ（Ｂ材の表面）〜探触子Ｔの入射点ＯＴ迄の距
離Ｙを測定する。

測定に対しては、探触子Ｔの屈折角度θ₂が一定なの
で、探触子ＴをＡ材表面に沿って移動させ、探傷器のブ
ラウン管に溶接欠陥からの反射波形が現れた時に、探触
子Ｔが発するＴパルスと溶接欠陥からの反射波Ｆエコー
との距離をブラウン管上で読取る（第８図参照）。ま
た、この時のＢ材表面の基準点Ｏ（溶接余盛の上方に設
けた定点）から探触子Ｔの入射点ＯＴ迄の距離がＹであ
る。

次に溶接継手部を跨いで、Ａ材及びＢ材の表面に、固定
脚部４の端面５及び回転脚部６の端面７を押付ける。こ
の際、必要により高さ調整脚９を固定脚部４に取付け、
固定脚部６の高さを調節する。また回転脚用補助板12を
予じめ回転脚部６の上に取付けておく。

回転脚用補助板12のＢ材表面を示す基準線12aにスライ
ドゲージ８のＯ点を合致させ第１図の状態にする。スラ
イドゲージ８に水平方向にＹの点ＯＹを取り、ＯＹから
垂直方向にＨの点ＯＴをとる。ビーム路程板11をスライ
ドゲージ８の上に載せ、同ビーム路程板11の入射点ＯＴ
（第５図参照）をスライドゲージ８の点ＯＴに一致させ
る。ビーム路程板11のゲージに入射点ＯＴからの距離が
Ｗの点をとると、この点が溶接欠陥Ｆとなる（第１図参
照）。

この溶接欠陥Ｆが、回転脚用補助板12の基準線12aより
上方にある場合は、溶接欠陥Ｆは溶着部分Ｅ内部に存在
することになり、基準線12aより下方にある場合はＢ材
の内部に存在することになる。

第１図下半部の溶接継手部の断面図に、上記Ｙ，Ｈ，
Ｗ，θ_２に基づいて、溶接欠陥Ｆを図示すると、溶接欠
陥Ｆの位置が一層明確になる。

発明の効果 本発明による超音波探傷試験における斜角継手部の溶接
欠陥位置を確認する治具は、円板部、固定脚部、及び同
固定脚部の端面に平行したスライドガイドを有する薄板
状の本体と、前記円板部の裏面の中心に枢着され且つ半
径方向に対して直交した端面を有する回転脚部と、前記
スライドガイドに沿って摺動可能なスライドゲージと、
前記回転脚部に固定され前記円板部の表面に沿い回転可
能で、透明で且つ前記回転脚部端面に平行した基準線を
表示した回転脚用補助板と、透明で且つ超音波探傷器の
探触子の屈折角度のビーム路程を表示したビーム路程板
とからなることにより、また超音波探傷試験による検出
値を本治具上に移し、溶接部断面と照合することによ
り、溶接欠陥位置が溶着部分内か又は母材内かを迅速且
つ容易に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による治具とその使用方法を示す説明
図、第２図は回転脚部及び高さ調整脚を取付けた本体の
平面図、第３図は第２図の裏面図、第４図はスライドゲ
ージの平面図、第５図はビーム路程板の平面図、第６図
は回転脚用補助板の平面図、第７図は直角溶接継手部の
超音波探傷試験の概略図、第８図は探傷器のブラウン管
に映った溶接欠陥からの反射波形、第９図は斜角溶接継
手部の超音波探傷試験の概略図である。 １……本体、２……円板部、 ３……スライドガイド、４……固定脚部、 ５……固定脚部端面、６……回転脚部、 ７……回転脚部端面、８……スライドゲージ、 11……ビーム路程板、12……回転脚用補助板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円板部、固定脚部、及び同固定脚部の端面
   に平行したスライドガイドを有する薄板状の本体と、前
   記円板部の裏面の中心に枢着され且つ半径方向に対して
   直交した端面を有する回転脚部と、前記スライドガイド
   に沿って摺動可能なスライドゲージと、前記回転脚部に
   固定され前記円板部の表面に沿い回転可能で、透明で且
   つ回転脚部端面に平行した基準線を表示した回転脚用補
   助板と、透明で且つ超音波探傷器の探触子の屈折角度の
   ビーム路程を表示したビーム路程板とからなることを特
   徴とした超音波探傷試験における斜角継手部の溶接欠陥
   位置を確認する治具。
2. 【請求項２】上記請求項(1)記載の治具において、超音
   波探傷試験により、母材表面基準点から探触子の入射点
   までの距離Ｙ、探触子の入射点から溶接欠陥までの距離
   Ｗを検出した後、固定脚部と回転脚部の端面を継手部両
   側の母材表面に当接し、回転脚用補助板の基準線にスラ
   イドゲージのＯ点を合わせ、スライドゲージ上に水平距
   離が前記距離ｙ、垂直距離が探傷子の高さＨの点ＯＴを
   とり、ビーム路程板をその入射点をスライドゲージの点
   ＯＴに一致させてスライドゲージ上面に装着し、ビーム
   路程板のビーム路程が前記距離Ｗとなる溶接欠陥位置を
   回転脚用補助板上の基準線及び母材位置と照合すること
   を特徴とする超音波探傷試験における斜角継手部の溶接
   欠陥位置を確認する治具の使用方法。