JPH07253413A

JPH07253413A - 異種材を接合した継手の内部欠陥超音波探傷方法

Info

Publication number: JPH07253413A
Application number: JP6339100A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Tsutsumi; 一之堤; Takao Inoue; 隆夫井上; Hitoshi Uchiumi; 仁内海
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1995-10-03

Abstract

(57)【要約】【目的】入射用と受信用の深触子を特定間隔かつ特定
姿勢に保持したまま継手表面を超音波走査し、当該走査
により得られた透過波強度のデータを処理するだけで、
異種継手の内部欠陥の有無だけでなく大きさも知ること
ができる異種材を接合した継手の内部欠陥超音波深傷方
法を提供することを目的とする。【構成】（ａ）入射用の深触子４０と受信用の深触子
５０をそれぞれ所定の姿勢かつ両深触子相互を所定間隔
に保持して上記接合面３０に対し直角方向に移動させな
がら深傷し、（ｂ）受信した透過波の強度を、接合面に
欠陥の無い継手で計測した透過波強度Ｐに基づき作成し
た強度判定パターンＳの強度と比較し、（ｃ）上記計測
した透過波の強度が上記強度判定パターンの強度以下と
なる深触子位置の間隔に基づき上記欠陥部の大きさを検
出することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、化学プラントや原子力
プラント等において配管される異種材管継手の接合の良
否および欠陥部の大きさの検出に用いて好適な異種継手
の超音波深傷方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】配管用継手の接合の良否および内部欠陥
の有無を検査するのに、超音波深傷方法が用いられる
が、異種材料からなる部材相互を接合した継手の場合、
接合界面では、無欠陥であっても、材料特性（音響イン
ピーダンス）が異なるために超音波の一部を反射し、斜
めに入射した超音波は一部屈折して透過する。

【０００３】このため、接合不良、疲労亀裂や腐食亀裂
等の鋭い先端を有する亀裂では、亀裂先端からの散乱波
と良好な接合面からの散乱波を分離して検出することが
困難となる。

【０００４】また、管内表面からの反射波を用いる方法
では、管内表面に開口した亀裂の有無は検出することは
できるが、亀裂先端を検出できないため、亀裂の大きさ
を検出することは不可能である。

【０００５】そこで、亀裂の大きさを検出可能な異種継
手の超音波深傷方法として、特開平３−６１８５号公報
に開示される反射法によるものが提案されている。

【０００６】しかしながら、上記特開平３−６１８５号
公報に開示された方法を用いる場合は、反射面を得るた
めに、管継手の形状を、一方をフランジ型に、他方をコ
ーン型に製作しなければならないという制約がある。

【０００７】このような反射法に対比されるものとして
透過法によるものがある。図１２は、透過法による超音
波深傷の１例を示す図である。同図において、１０は管
材、２０は管材１０とは異なる材料からなる管材、３０
は両管材の接合面、４０は入射用超音波深触子、５０は
受信用超音波深触子であり、両深触子４０、５０は図示
実線矢印方向へ移動する。

【０００８】超音波深触子４０から管材１０表面に入射
した超音波は管材１０の内周面で反射し、この反射波が
管材を透過して超音波深触子５０で受信される。接合面
３０の健全な部分を透過した透過波の強度と欠陥部分Ｒ
を透過した透過波の強度とに差異が生じるので、この差
異から、欠陥部Ａを検出することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うに、異種材料の接合面では、材料特性（音響インピー
ダンス）の相違から、超音波が屈折する。このため、入
射位置ｘ_Aに対する受信位置ｘ_A’との間隔と、入射位
置ｘ_Bに対する受信位置ｘ_B’との間隔が異なってく
る。焦点型の深触子を用いた場合には、受信位置ｘ_A’
と受信位置ｘ_B’の管材表面からの間隔Ｌ_A、Ｌ_Bに差
が生じる。

【００１０】これらの位置は、理論上は計算可能である
が、深触子の位置制御が煩雑となり、実用的ではない。

【００１１】本発明は上記問題を解決するためになされ
たもので、入射用と受信用の深触子を特定間隔かつ特定
姿勢に保持したまま継手表面を超音波走査し、当該走査
により得られた透過波強度のデータを処理するだけで、
異種継手の内部欠陥の有無だけでなく大きさも知ること
ができる異種材を接合した継手の内部欠陥超音波深傷方
法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項１では、異種材料からなる部材相互を
接合した継手の表面から超音波伝播媒体を介し超音波を
入射し上記接合面を透過した上記超音波伝播媒体を介し
受信した透過波の強度から上記継手の欠陥部を深傷する
超音波深傷において、（ａ）入射用の深触子と受信用の
深触子をそれぞれ所定の姿勢にかつ両深触子相互を所定
間隔に保持して上記接合面に対し直角方向に移動させ、
（ｂ）受信した透過波の強度を、健全接合面を有する標
準継手で計測した透過波強度に基づき作成した判定用強
度パターンの強度と比較し、（ｃ）上記計測した透過波
の強度が上記判定用強度パターンの強度以下となる深触
子位置に基づき上記欠陥部の大きさを検出する、構成と
した。

【００１３】請求項２では、所定の姿勢は、両部材の音
速と超音波伝播媒体の音速に基づき求めた姿勢であり、
所定の間隔は、上記両部材の音速、超音波伝播媒体の音
速、深触子の焦点距離および継手板厚に基づき求めた間
隔であることを特徴とする。請求項３では、強度判定パ
ターンの強度は、接合面に欠陥の無い継手で計測した透
過波強度の１／２であることを特徴とする。

【００１４】請求項では、異種材料からなる部材相互を
接合した継手の表面から超音波伝播媒体を介し超音波を
入射し次いで上記超音波伝播媒体を介し受信して上記継
手の欠陥部を深傷する超音波深傷であって、入射及び受
信兼用の第１深触子と受信用の第２深触子をそれぞれ所
定の姿勢にかつ両深触子相互を所定間隔に保持し、
（ａ）上記第１、第２深触子を上記接合面と平行に移動
させ、上記第１深触子で入射した超音波の反射波を同じ
上記第１深触子で受信し、上記反射波の強度から欠陥の
有無を検出し、（ｂ）欠陥が検出されると、上記第１、
第２深触子を上記接合面に対し直角方向に移動させ、上
記第１深触子で入射した超音波の透過波を上記第２深触
子で受信し、上記透過波の強度から上記欠陥深さの大き
さを検出する構成とした。

【００１５】請求項５では、異種材料からなる部材相互
を接合した継手の表面から超音波伝播媒体を介し超音波
を入射し次いで上記超音波伝播媒体を介し受信して上記
継手の欠陥部を深傷する超音波深傷であって、入射及び
受信兼用の第１深触子と受信用の第２深触子をそれぞれ
所定の姿勢にかつ両深触子相互を所定間隔に保持し、
（ａ）上記第１、第２深触子を上記接合面と平行に移動
させ、上記第１深触子で入射した超音波の反射波を同じ
上記第１深触子で受信し、上記反射波の強度から欠陥の
有無を検出し、（ｂ）欠陥が検出されると、接合面に欠
陥が無い継手で計測した反射波と比較して表面からの欠
陥深さを検出し、（ｃ）上記欠陥深さが所定値を越える
と、上記第１、第２深触子を上記接合面に対し直角方向
に移動させ、上記第１深触子で入射した超音波の透過波
を上記第２深触子で受信し、上記透過波の強度から上記
欠陥深さの大きさを検出する構成とした。

【００１６】

【作用】請求項１〜３記載の発明では、入射用の深触子
と受信用の深触子の位置を個別に制御することなく、接
合面に対して直角方向に移動させるだけで、欠陥の大き
さを特定できる。また、強度判定パターンを用い、計測
した透過波強度を当該強度判定パターンと比較し、比較
結果をデータ処理して、欠陥の有無と大きさを検知す
る。

【００１７】請求項４記載の発明では、まず、特例配列
の第１、第２深触子を接合面に沿って移動させ、第１深
触子による反射法で表面に至る重要な欠陥の有無を検出
し、次いで、この特例配列の第１、第２深触子を欠陥が
ある位置で接合面に対して垂直に移動させ、第１、第２
深触子による透過法で内部に至る欠陥の長さを検出す
る。

【００１８】請求項５記載の発明では、第１、第２深触
子による透過法による欠陥長さの検出は表面に至る短い
欠陥に対しては不適である反面、第１深触子による反射
法によって表面に至る短い欠陥の長さを特定できること
に着目し、この反射法によって検出可能な所定値を越え
ると、第１、第２深触子による透過法で内部に至る欠陥
の長さを検出するすることで、表面からの短い欠陥から
長い欠陥まで検出できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１を参照して説明
する。まず、透過法による欠陥の長さ検出の場合を説明
し、次に透過法と反射法の組み合わせによる欠陥長さ検
出の場合を説明する。

【００２０】図１において、１０は管材、２０は管材１
０とは異なる材料からなる管材、３０は両管材の接合界
面、３０Ｒは接合界面にできた欠陥部、４０は入射用超
音波深触子、５０は受信用超音波深触子であり、両深触
子４０、５０は後述する姿勢を保持して図示しない駆動
機構により、実線矢印方向へ駆動される。６０は超音波
伝播媒体（この例では、水）であり、深触子４０、５０
と管材１０、２０との間を満たしている。

【００２１】当該図で、θ₄₀は入射用超音波深触子４０
の姿勢（傾き角度）、Ｌ₄₀は入射用超音波深触子４０と
管材１０表面との間隔（管材半径方向距離）、θ₅₀は受
信用超音波深触子５０の姿勢（傾き角度）、Ｌ₅₀は受信
用超音波深触子と管材１０表面との間隔（管材半径方向
距離）である。また、Ｗ₄₀は接合界面３０と入射用超音
波深触子４０との初期軸方向距離、Ｗ₅₀は接合界面３０
と受信用超音波深触子５０との初期軸方向距離である。

【００２２】この数値Ｌ₄₀、θ₄₀、Ｗ₄₀およびＬ₅₀、θ
₅₀、Ｗ₅₀は下記（１）〜（３）式により求めた値であ
る。

【００２３】Ｗ₄₀＝ｄ＋Ｌ₄₀・ｓｉｎθ₄₀、Ｗ₅₀＝ｄ＋Ｌ₅₀・ｓｉｎ
θ₅₀ ・・・（３）ここで、Ｃ_W；水の音速Ｃ_S40；管材１０の横波音速Ｃ_S50；管材２０の横波音速Ｌ；深触子４０、５０の媒体中での焦点距離ｄ；継手の厚さ本実施例においては、深触子４０、５０を管軸Ｘ方向に
移動させつつ、深触子５０で受信した透過波の強度Ｑを
計測し、この強度Ｑを予め設定した判定パターン（図３
に、符号Ｓで示す）の強度ｄＢ_Sと比較する。

【００２４】この強度判定パターンＳは、図４は、接合
界面３０が完全に健全な健全継手で計測した透過波の強
度パターン（Ｐで示す）を示したもので、当該強度パタ
ーンＰの強度よりも、所定強度低い（この例では、６ｄ
Ｂ）強度の強度パターンＳを上記強度判定パターンとし
て設定する。この６ｄＢは、強度パターンＰの１／２の
値である。

【００２５】接合界面３０に、欠陥部があると、欠陥部
を通過する間は、図３に示す如く、透過波強度Ｑが低下
する。

【００２６】図２に示す如く、接合面３０に欠陥部３０
Ｒがあると、透過波強度Ｑは、深触子４０が位置
Ｘ_40-1、Ｘ_40-2間にある時（深触子５０が位置Ｘ_50-1、
Ｘ_50-2間にある時）、強度判定パターンＳの強度より低
下し、更に、深触子４０が位置Ｘ_40-3、Ｘ_40-4間にある
時（深触子５０が位置Ｘ_50-3、Ｘ_50-4間にある時）、強
度判定パターンＳの強度より低下する。

【００２７】このことから、接合面３０に欠陥部３０Ｒ
があることがわかる。

【００２８】本実施例では、透過波強度Ｑが、判定パタ
ーンＳの強度より低下した時の深触子位置Ｘ_40-1、Ｘ
_50-1、Ｘ_40-2、Ｘ_50-2と欠陥部３０Ｒを通過して判定パ
ターンＳの強度より大きくなった時の深触子位置
Ｘ_40-3、Ｘ_50-3、Ｘ_40-4、Ｘ_50-4との間隔Ｘ_50-1〜Ｘ
_50-2（Ｘ_40-1〜Ｘ_40-2）、Ｘ_50-3〜Ｘ_50-3（Ｘ_40-3〜Ｘ
_40-3）、〔図５に示す半値幅；２０ｌｏｇ（１／２）＝
−６．０２〕を求め、この半値幅１と２との合計の１／
２を欠陥部３０Ｒの管厚み方向の長さと推定する。

【００２９】次に、本発明者が行った試験について説明
する。

【００３０】（１）試験１供試体；ＳＵＳ３０４Ｌの管材１０と、Ｔｉ−５Ｔａの
管材２０からなる継手供試体の欠陥部；管内面から接合
境界面に、深さ０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、
２．０ｍｍ、２．０ｍｍの人工欠陥部を作った。また軸
方向繰り返し荷重で、管内面から疲労亀裂を進展させ
た。

【００３１】音速として、水の音速（Ｃｗ）１４８０ｍ／ｓｅｃＳＵＳ３０４Ｌの管材の音速（Ｃｓ₁）；３２６０ｍ／
ｓｅｃＴｉ−５Ｔａの管材の音速（Ｃｓ₂）；３０１０ｍ／ｓ
ｅｃ継手厚み；５ｍｍ焦点距離；２５ｍｍを与えて、前記（１）〜（３）式に代入し、Ｌ₄₀＝９．４２ｍｍ θ₄₀＝１８．７° Ｗ₄₀＝８．０２ｍｍＬ₅₀＝１０．６２ｍｍ θ₅₀＝２０．３° Ｗ₅₀＝８．６８ｍｍを得た。

【００３２】本発明を実施した試験結果を表１に示す。
なお、疲労亀裂の深さは、断面を切断して判定した。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１から明らかなように、半値幅の１／２
の値が欠陥部の大きさ（長さもしくは深さ）に極めて近
似している。

【００３５】（２）試験２表２は、図６に示すように、接合界面にインサート材３
０ＩＮが有る場合を示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】この表２から明らかなように、半値幅の１
／２の値が、欠陥部の大きさ（長さ若しくは深さ）に極
めて近似している。

【００３８】（３）試験３表３は、インサート材が無い継手の内部欠陥の欠陥長さ
を検出するために行った試験結果の１例を示す表であ
る。

【００３９】供試体としては、試験１で用いた継手の接
合時に、接合面に剥離材を挿入し、接合界面の内部に、
直径１．０ｍｍ、２．０ｍｍの円形状の人工欠陥を形成
した。他の条件は、試験１の場合と同じである。

【００４０】表３は、円形状の人工欠陥の中央断面で判
定した結果である。

【００４１】

【表３】

【００４２】この表３から明らかなように、本発明は、
継手の内部欠陥の大きさも知ることができる。

【００４３】ところで、上述方法によって、継手の内部
欠陥を接合面の全体についてくまなく探傷しようとする
と、接合面に直角な方向で往復動させながら、接合面に
沿って少しずつ移動させることになり、深触子を移動さ
せる距離が長くなり、探知に要する時間が長くなる。と
ころで、欠陥の内で重要なものは表面に至る欠陥であ
り、この欠陥を簡単に探知し、欠陥の位置で接合面に直
角な方向に移動させて、欠陥の表面からの長さを特定す
ることが有効である。

【００４４】このような知見に基づいて、図１における
深触子４０を入射及び受信兼用として、これ単独で反射
法による欠陥探知が可能な構成にする。その具体例を図
７に示す、第１深触子１４０と第２深触子１５０との配
置関係は図１と同じであり、第１、第２深触子１４０，
１５０の姿勢と間隔の選定は図１で説明したものと同様
になっている。ただ、第１深触子１４０が入射及び受信
兼用であって、反射法で表面に至る欠陥を検出できるよ
うになっている点が異なる。すなわち、第１深触子１４
０を入射用に切替え、第２深触子１５０を受信用に切り
替えると（第１モード）、図１の透過法探傷が可能であ
り、第１深触子１４０を入射及び受信用に切替え、第２
深触子１５０をオフに切り換えると（第２モード）、第
１深触子１４０による反射法探傷が可能になる。

【００４５】図７の第１、第２深触子１４０，１５０を
上述した第２モードに切替え、管材１０の接合面３０に
沿って図示の矢印α（管材の周方向）のように回転させ
ると、表面に至る欠陥３０Ｒを検出することができる。
その状態を図８に示す。角度α１→α２の範囲には欠陥
がなく、角度α２→α３→α４の範囲で欠陥があり、角
度α４→α５の範囲には欠陥がないとする。欠陥がない
範囲では、第１深触子１４０で受信する反射波の強度は
図９のＳのように略一定で変化がない。欠陥がある範囲
では、第１深触子１４０で受信する反射波の強度は図１
０ののように突出部分Ｑが検出され、この突出部分Ｑの
存在で表面に至る欠陥の存在が特定できる。すると、突
出部Ｆが検出された位置（図８の角度α２→α３→α４
の範囲）で、第１、第２深触子１４０，１５０を上述し
た第１モードに切替え、第２図のように、接合面３０と
直角な方向に第１、第２深触子１４０，１５０を必要に
応じて数回往復移動させると、図８の欠陥３０Ｒの表面
からの長さを特定することができる。

【００４６】このように、深触子一個の反射法と深触子
二個の透過法とを切り換えて用いると、まず、深触子一
個の反射法で接合面に沿って（管材であると周方向）探
傷し、欠陥を検出した位置で深触子二個の透過法に切替
え、接合面に垂直に（管材であると軸方向）探傷するこ
とで、反射法で特定不可能な長い欠陥の長さを透過法で
特定できる。この場合、深触子の移動は、接合面に沿っ
た移動と部分的な接合面に垂直な移動との組み合わせに
なって、深触子が移動すべき距離を短くし、欠陥の探傷
に要する時間を短縮させることができる。

【００４７】ところで、図１０の反射波強度の変化で欠
陥の有無は検出できるが、欠陥の表面からの長さは特定
できない。この長さを透過法で行うわけであるが、透過
法にも欠点があることが判明した。透過法では厚み方向
の欠陥長さを検出するのに適しているが、表面に至る短
い欠陥の場合、その長さを特定することが困難である
る。逆に、表面に至る短い欠陥を上述した反射法で検出
することができることが判明した。

【００４８】反射法で欠陥長さを特定するためには、同
じ形状のサンプルを用いて健全部の反射波の平均強度Ｓ
を測定し、この平均強度Ｓに対する被測定物の反射波強
度Ｑの比を算出する。すると、図１１のように、欠陥深
さＤが表面部分から短い場合には、Ｄ＝ａ・Ｑ／Ｓ＋ｂ
の一次式で欠陥深さＤを検出できる測定可能範囲が存在
することが判る。

【００４９】すなわち、第１深触子１４０を入射・受信
として用い、反射波で欠陥が検出されると、接合面に欠
陥かない継手で計測した反射波の平均強度と比較し、所
定の測定可能範囲にある欠陥深さ（表面からの長さ）を
特定できる。しかし、所定の測定可能範囲を越えると、
反射法での欠陥深さの特定ができなくなる（図１１のよ
うに急激な立ち上がりになっているため）。

【００５０】そこで、反射法で検出された欠陥が所定長
さを越えると、図７の第１、第２深触子１４０，１５０
を第１モードに切替え、図１の状態にする。そして、欠
陥の付近で図２のように第１、第２深触子１４０，１５
０を接合面に垂直な方向に移動させて欠陥深さを特定す
る。このように、欠陥深さが短い場合は第２モードの反
射法で欠陥位置と欠陥長さを特定し、欠陥深さが長い場
合は第１モードの透過法で欠陥長さを特定すると、広範
囲にわたる欠陥の有無とその長さを短時間で検出でき
る。

【００５１】次に、本発明者が第１、第２深触子１４
０，１５０を第２モードの反射法にして欠陥検出を行っ
た試験について説明する。

【００５２】（３）試験３供試体；ＳＵＳ３０４Ｌの管材１０と、Ｔｉ−５Ｔａの
管材２０からなる継手を用いた供試体の欠陥部；管内面から接合境界面に、深さ０．５
ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍの半円状の
人工欠陥部を作った。超音波入射側管材；ＳＵＳ３０４Ｌ（Ｔｉ−５Ｔａより
音響インピーダンス小であるため）

【００５３】音速として、水の音速（Ｃｗ）１４８０ｍ／ｓｅｃＳＵＳ３０４Ｌの管材の音速（Ｃｓ₁）；３２６０ｍ／
ｓｅｃＴｉ−５Ｔａの管材の音速（Ｃｓ₂）；３０１０ｍ／ｓ
ｅｃ継手厚み；５ｍｍ焦点距離；２５ｍｍを与えて、前記（１）〜（２）式に代入し、Ｌ₄₀＝９．４２ｍｍ θ₄₀＝１８．７° Ｗ₄₀＝８．０２ｍｍを得た。

【００５４】はじめに、第２モードで反射法による探傷
を行ったところ平均反射強度Ｓより反射強度Ｑが高くな
る部位が検出された。反射強度が高い角度範囲Δαか
ら、それぞれの位置における欠陥の幅（管最内面）Ｗｎ
を求め、測定後に界面部の切断面から測定した欠陥幅と
比較した。その結果を表４に示す。

【００５５】

【表４】

【００５６】表４から明らかなように、第２モードの入
射・受信（送受信）兼用の深触子を、管周方向に駆動さ
せながら反射波を測定するだけで、管内面部の界面欠陥
を簡便に測定できることが確認された。

【００５７】さらに、上記欠陥部について、第１モード
に切り替え、入射用深触子と受信用深触子と透過法で欠
陥深さを求めた結果を表５に示す。

【００５８】

【表５】

【００５９】表５から明らかなように、欠陥部分につい
て第１モードによる探傷を行い、半値幅１／２を適用す
ることで、欠陥深さを精度良く測定することができる。

【００６０】（４）試験４図６に示すように、接合界面にインサート材３０１Ｎが
ある場合も上記試験１と同様の結果が得られる。また、
予め他の接合管継手を用い、図１１に示した検定曲線か
ら、欠陥深さＤに関する下記の式がこの実験例で成り立
つことを確かめた。Ｄ＝０．８７×（Ｑ／Ｓ）＋０．６５この式を用いて得られた測定欠陥深さと人工欠陥深さ
（断面切断後実測）を表６に示した。

【００６１】

【表６】

【００６２】この表６から明らかなように、図１１に示
した所定の測定可能範囲であれば、反射法による超音波
探傷によって欠陥深さを測定することができる。

【００６３】

【発明の効果】請求項１〜３記載の発明は以上説明した
通り、強度判定パターンを用い、計測した透過波強度を
当該強度判定パターンと比較し、比較結果をデータ処理
して、欠陥部の有無と大きさを検知するが、実欠陥部の
大きさに極めて近似した値を得ることができる。しか
も、入射用の深触子の姿勢および間隔を特定の姿勢・間
隔に保持して移動させるので、深触子の駆動系は、簡便
で実用的な駆動系で済む利点がある。

【００６４】請求項４記載の発明は以上説明した通り、
第１及び第２深触子を反射法及び透過法に切り替え可能
に設け、接合面に沿って第１及び第２深触子を移動させ
反射法によって欠陥の位置を特定し、その欠陥がある
と、接合面と垂直に第１及び第２深触子を移動させ透過
法によって欠陥の大きさを特定し、第１及び第２深触子
を移動を最小限にして短時間に精度良く欠陥を検出でき
るという利点がある。

【００６５】請求項４記載の発明は以上説明した通り、
反射法で表面欠陥の大きさを特定できることに鑑み、表
面の小さい欠陥の大きさを反射法で検出し、表面から内
部に至る大きな欠陥の大きさを透過法で検出し、表面か
らの短い欠陥から長い欠陥に至るまでの広範囲の欠陥を
精度良く検出できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に用いられる深触子の姿勢・間隔
を示す図である。

【図２】本発明を説明するための超音波の入射波・透過
波を示す図である。

【図３】本発明における判定方法を示す図である。

【図４】本発明における強度判定パターンの１例を示す
図である。

【図５】欠陥部の大きさを求める手法を説明するための
図である。

【図６】接合面にインサート材がある場合の継手と深触
子の姿勢・間隔を示す図である。

【図７】他の本発明実施に用いられる深触子の姿勢・間
隔を示す図である。

【図８】他の本発明における超音波の入射波・反射波を
示す図である。

【図９】他の本発明における欠陥なしの反射強度を示す
グラフ図である。

【図１０】他の本発明における欠陥ありの反射強度を示
すグラフ図である。

【図１１】他の本発明における欠陥深さＤの計算のため
のグラフ図である。

【図１２】従来の透過法による超音波深傷を説明するた
めの図である。

【符号の説明】１０、２０管材３０接合面３０ＩＮインサート材４０入射用深触子５０受信用深触子６０超音波伝播媒体１４０第１深触子（入射・受信兼用）１５０第２深触子（受信）

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【手続補正書】

【提出日】平成７年４月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】異種材を接合した継手の内部欠
陥超音波探傷方法

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】異種材料からなる部材相互を接合した継
手の表面から超音波伝播媒体を介し超音波を入射し上記
接合面を透過した透過波を上記超音波伝播媒体を介し受
信し、その透過波の強度から上記継手の欠陥部を深傷す
る超音波深傷において、（ａ）入射用の深触子と受信用
の深触子をそれぞれ所定の姿勢にかつ両深触子相互を所
定間隔に保持して上記接合面に対し直角方向に移動させ
ながら深傷し、（ｂ）受信した透過波の強度を、接合面
に欠陥の無い継手で計測した透過波強度に基づき作成し
た強度判定パターンの強度と比較し、（ｃ）上記計測し
た透過波の強度が上記強度判定パターンの強度以下とな
る深触子位置の間隔に基づき上記欠陥部の大きさを検出
することを特徴とする異種材を接合した継手の内部欠陥
超音波深傷方法。
【請求項２】所定の姿勢は、両部材の音速と超音波伝
播媒体の音速に基づき求めた姿勢であり、所定の間隔
は、上記両部材の音速、超音波伝播媒体の音速、深触子
の焦点距離および継手板厚に基づき求めた間隔であるこ
とを特徴とする請求項１記載の異種材を接合した継手の
内部欠陥超音波深傷方法。
【請求項３】強度判定パターンの強度は、接合面に欠
陥の無い継手で計測した透過波強度の１／２であること
を特徴とする請求項１記載の異種材を接合した継手の内
部欠陥超音波深傷方法。
【請求項４】異種材料からなる部材相互を接合した継
手の表面から超音波伝播媒体を介し超音波を入射し次い
で上記超音波伝播媒体を介し受信して上記継手の欠陥部
を深傷する超音波深傷であって、入射及び受信兼用の第１深触子と受信用の第２深触子を
それぞれ所定の姿勢にかつ両深触子相互を所定間隔に保
持し、（ａ）上記第１、第２深触子を上記接合面と平行
に移動させ、上記第１深触子で入射した超音波の反射波
を同じ上記第１深触子で受信し、上記反射波の強度から
欠陥の有無を検出し、（ｂ）欠陥が検出されると、上記
第１、第２深触子を上記接合面に対し直角方向に移動さ
せ、上記第１深触子で入射した超音波の透過波を上記第
２深触子で受信し、上記透過波の強度から上記欠陥深さ
の大きさを検出することを特徴とする異種材を接合した
継手の内部欠陥超音波深傷方法。
【請求項５】異種材料からなる部材相互を接合した継
手の表面から超音波伝播媒体を介し超音波を入射し次い
で上記超音波伝播媒体を介し受信して上記継手の欠陥部
を深傷する超音波深傷であって、入射及び受信兼用の第１深触子と受信用の第２深触子を
それぞれ所定の姿勢にかつ両深触子相互を所定間隔に保
持し、（ａ）上記第１、第２深触子を上記接合面と平行
に移動させ、上記第１深触子で入射した超音波の反射波
を同じ上記第１深触子で受信し、上記反射波の強度から
欠陥の有無を検出し、（ｂ）欠陥が検出されると、接合
面に欠陥が無い継手で計測した反射波と比較して表面か
らの欠陥深さを検出し、（ｃ）上記欠陥深さが所定値を
越えると、上記第１、第２深触子を上記接合面に対し直
角方向に移動させ、上記第１深触子で入射した超音波の
透過波を上記第２深触子で受信し、上記透過波の強度か
ら上記欠陥深さの大きさを検出することを特徴とする異
種材を接合した継手の内部欠陥超音波深傷方法。