JPS6067855A - 超音波探傷方法 - Google Patents
超音波探傷方法Info
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- JPS6067855A JPS6067855A JP58175841A JP17584183A JPS6067855A JP S6067855 A JPS6067855 A JP S6067855A JP 58175841 A JP58175841 A JP 58175841A JP 17584183 A JP17584183 A JP 17584183A JP S6067855 A JPS6067855 A JP S6067855A
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- Japan
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- probe
- corner
- angular
- flaw detection
- steel piece
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N29/2487—Directing probes, e.g. angle probes
-
- G—PHYSICS
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-
- G—PHYSICS
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- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/056—Angular incidence, angular propagation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼塊から分塊圧延され、又は連続鋳造されたブ
ルーム、角ビレ・ノド等の角鋼片等の角部表面直下に存
する疵を検出する超音波探傷方法に関する。
ルーム、角ビレ・ノド等の角鋼片等の角部表面直下に存
する疵を検出する超音波探傷方法に関する。
線材等の圧延製品に対する品質が厳しく要求される今日
、製鋼、圧延５精整に至る工程で品質工場の為の努力が
為され、品質の進歩も著い−ものがあり、この品質の進
歩に伴ってさらに高度の品質が要求されつつある。この
ため、線材等の素材となるビレット、ブルーム等の断面
形状が略矩形状の角材（以下角鋼片という）の内部に存
する欠陥低減させることが厳しく要求されており、内部
中央及び表面に存在する欠陥は勿論のこと表面直下のい
わゆる皮下近傍の浅い部分に存在する欠陥についても厳
しいチェックが要求されている。
、製鋼、圧延５精整に至る工程で品質工場の為の努力が
為され、品質の進歩も著い−ものがあり、この品質の進
歩に伴ってさらに高度の品質が要求されつつある。この
ため、線材等の素材となるビレット、ブルーム等の断面
形状が略矩形状の角材（以下角鋼片という）の内部に存
する欠陥低減させることが厳しく要求されており、内部
中央及び表面に存在する欠陥は勿論のこと表面直下のい
わゆる皮下近傍の浅い部分に存在する欠陥についても厳
しいチェックが要求されている。
さて角鋼片の角部の表面下欠陥の超音波探傷方法として
は、従来次の２方法が知られている。その１つは斜角探
傷法であり、これは第１図の縦断面図に示すように、屈
折角が一般に４０〜５０°程度となるようにした斜角探
傷子２を、例えば図の手前側へ移送される角鋼片１の上
面に接触させ、超音波をこの断面の側面部下側角部へ向
けて入射し、角部の欠陥部からのエコーを検出する方法
である。
は、従来次の２方法が知られている。その１つは斜角探
傷法であり、これは第１図の縦断面図に示すように、屈
折角が一般に４０〜５０°程度となるようにした斜角探
傷子２を、例えば図の手前側へ移送される角鋼片１の上
面に接触させ、超音波をこの断面の側面部下側角部へ向
けて入射し、角部の欠陥部からのエコーを検出する方法
である。
しかしながら表面下数龍程度のところに欠陥が存在する
場合には、角部表面のハックエコーと欠陥エコーとが干
渉して弁別出来ず、表面下数顛以内の欠陥は検出できな
いという欠点がある。
場合には、角部表面のハックエコーと欠陥エコーとが干
渉して弁別出来ず、表面下数顛以内の欠陥は検出できな
いという欠点がある。
他の１つは隅部入射方式であり、これは第２図の縦断面
図に示す如く水浸法であって、例えば図の手前側へ移送
される角鋼片１の角部に対し、角鋼片１長手軸と略直角
方向から入射角が１９．４ ”、屈折角が４５°となる
ように超音波を送信して、鋼片１の側面部に沿って超音
波を伝播させ、入射した角部及び伝播光の角部を探傷す
る方法である。
図に示す如く水浸法であって、例えば図の手前側へ移送
される角鋼片１の角部に対し、角鋼片１長手軸と略直角
方向から入射角が１９．４ ”、屈折角が４５°となる
ように超音波を送信して、鋼片１の側面部に沿って超音
波を伝播させ、入射した角部及び伝播光の角部を探傷す
る方法である。
この方法は原理的には角部表面からの妨害エコーのない
探傷が行えるが、連続鋳造されたビレットの角部形状は
必ずしも一定でなく、このため入射角が変化して安定し
た探傷が行えないという欠点がある。
探傷が行えるが、連続鋳造されたビレットの角部形状は
必ずしも一定でなく、このため入射角が変化して安定し
た探傷が行えないという欠点がある。
このように従来の探傷方法では角鋼片における角部表面
下の欠陥を安定して探傷できなかった。
下の欠陥を安定して探傷できなかった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、角部表面下の欠陥を安定して探傷
すべく、探傷部位とは角部の延在方向位置を異にする部
位から対向する角部の探傷部位に向けて超音波を伝播さ
せることによって、角部表面からのハックエコー検出値
を低下させると共に角部表面からのハックエコーと欠陥
エコーとの検出時間差を長くして角部表面直下の欠陥を
確実に検出できる超音波探傷方法を提供するにある。
目的とするところは、角部表面下の欠陥を安定して探傷
すべく、探傷部位とは角部の延在方向位置を異にする部
位から対向する角部の探傷部位に向けて超音波を伝播さ
せることによって、角部表面からのハックエコー検出値
を低下させると共に角部表面からのハックエコーと欠陥
エコーとの検出時間差を長くして角部表面直下の欠陥を
確実に検出できる超音波探傷方法を提供するにある。
本発明に係る超音波探傷方法は角金屈片の角部を超音波
探傷する方法にお−いて、該角部と対向する面における
、角部の延在方向位置が探傷部位とは異なる部位から超
音波を前記探傷部位に向けて伝播させることを特徴とす
る。
探傷する方法にお−いて、該角部と対向する面における
、角部の延在方向位置が探傷部位とは異なる部位から超
音波を前記探傷部位に向けて伝播させることを特徴とす
る。
以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。
第３図は本発明の実施状態を示す模式図であり、図中１
は断面矩形状に連続鋳造され定尺に切断された厚さｔの
角鋼片であって、広幅面を上下として白抜矢符方向で示
す如くその長手方向へ移送されている。角鋼片１の角部
、例えば図中下面手前側の角部Ａを長手方向に連続探傷
する場合には、上面に屈折角αに設定したｊｉｉ１角探
触子２を、手前側側面からρの位置に接触させ、更に超
音波の送信方向を角鋼片１の移送方向側であって、角鋼
片１の長手方向に対し角部Ａ寄りに角度θとして超音波
を、角部Ａの探触子２の配設位置よりも前方の角部Ａに
向けて伝播せしめる。探触子２は図示しない支持具に取
付けられており、角鋼片１と探触子２との隙間には図示
しない導水管により水を接触媒質として介在させている
。ここで上記角度θは角部Ａの探傷部位と探触子２との
距′ｉ４Ｌを規定するものであり、第１図に示した従来
方法はθ−９０°に相当するが本発明ではこの角度θは
９０゜ではなくそれ以下とする必要があり、７０°以下
が好ましい。
は断面矩形状に連続鋳造され定尺に切断された厚さｔの
角鋼片であって、広幅面を上下として白抜矢符方向で示
す如くその長手方向へ移送されている。角鋼片１の角部
、例えば図中下面手前側の角部Ａを長手方向に連続探傷
する場合には、上面に屈折角αに設定したｊｉｉ１角探
触子２を、手前側側面からρの位置に接触させ、更に超
音波の送信方向を角鋼片１の移送方向側であって、角鋼
片１の長手方向に対し角部Ａ寄りに角度θとして超音波
を、角部Ａの探触子２の配設位置よりも前方の角部Ａに
向けて伝播せしめる。探触子２は図示しない支持具に取
付けられており、角鋼片１と探触子２との隙間には図示
しない導水管により水を接触媒質として介在させている
。ここで上記角度θは角部Ａの探傷部位と探触子２との
距′ｉ４Ｌを規定するものであり、第１図に示した従来
方法はθ−９０°に相当するが本発明ではこの角度θは
９０゜ではなくそれ以下とする必要があり、７０°以下
が好ましい。
探触子２から角部Ａ上方の上面角部Ｂへ下した垂線の足
をＣ１このＣから角部Ａへ下した垂線の足をＤ、また超
音波ビームの中心線と角部Ａとの交点をＥとすると、探
触子２から点Ｃまでの距離は前記！となり、また点りか
ら点Ｅまでの距離をＬとすると角度θは下記（１）式に
て表わされる。
をＣ１このＣから角部Ａへ下した垂線の足をＤ、また超
音波ビームの中心線と角部Ａとの交点をＥとすると、探
触子２から点Ｃまでの距離は前記！となり、また点りか
ら点Ｅまでの距離をＬとすると角度θは下記（１）式に
て表わされる。
ｔａｎ θ−１２／ Ｌ −（１，１
この条子牛を満たすようにしてθ、Ｌ、Ａ’を適当に決
定すればよいがＬ及び（は超音波の屈折角αと厚みｔと
により規制される。）！１］ちり、ｐ、α。
定すればよいがＬ及び（は超音波の屈折角αと厚みｔと
により規制される。）！１］ちり、ｐ、α。
ｔの間には
ｔａｎ ｏ： ＝ ｐ ７ ｔ 、−＋２＋の関係が存
在するからである。
在するからである。
以上要するに１１）、 ＋２）の条件を満たすり、Ｌ
θの値を適当に選択し、またθを７０’以下になるよう
に選択するのが好ましい。θを７０’以下とすることが
好ましい理由については後述する。
θの値を適当に選択し、またθを７０’以下になるよう
に選択するのが好ましい。θを７０’以下とすることが
好ましい理由については後述する。
このような本発明方法による場合に角部Ａの探傷を確実
にできるとする理由につき説明する。その理由の１つは
超音波が角鋼片１の長手方向に伝播していくために角部
表面のバンクエコーの大部分が探触子２方向へ戻らない
ことによる。またいま１つの理由は第１図に示す方法と
異なり、超音波が角鋼片１の長手方向へも伝播するので
その欠陥Ｉと角部Ａ表面との距離がＸである場合（第４
図に示す）、その下面へ投影させた線分をｘａ とする
と、ｘａはｘ ５ｉｒｌαで表される。そして角鋼片ｊ
の上から見た第５図に示す如く、θがらの送信の場合の
超音波伝播方向の欠陥と角部Ａ表面との距離をＸとし、
その下面への投影線分をＸａとするとＸａは ｘａ ／ ｓｉｎθ＝ｘｓｉｎα／ｓｉｎθとして表わ
される。したがってＸは Ｘａ ／ ５ｒｎｔｘ＝ （ｘ ｓｉｎα／ｓｉｎθ）
／ ｓｉｎα＝ｘ／ｓｉｎθ として表され、Ｘよりも長くなり、ハックエコーと欠陥
エコーとの弁別が容易となるからである。
にできるとする理由につき説明する。その理由の１つは
超音波が角鋼片１の長手方向に伝播していくために角部
表面のバンクエコーの大部分が探触子２方向へ戻らない
ことによる。またいま１つの理由は第１図に示す方法と
異なり、超音波が角鋼片１の長手方向へも伝播するので
その欠陥Ｉと角部Ａ表面との距離がＸである場合（第４
図に示す）、その下面へ投影させた線分をｘａ とする
と、ｘａはｘ ５ｉｒｌαで表される。そして角鋼片ｊ
の上から見た第５図に示す如く、θがらの送信の場合の
超音波伝播方向の欠陥と角部Ａ表面との距離をＸとし、
その下面への投影線分をＸａとするとＸａは ｘａ ／ ｓｉｎθ＝ｘｓｉｎα／ｓｉｎθとして表わ
される。したがってＸは Ｘａ ／ ５ｒｎｔｘ＝ （ｘ ｓｉｎα／ｓｉｎθ）
／ ｓｉｎα＝ｘ／ｓｉｎθ として表され、Ｘよりも長くなり、ハックエコーと欠陥
エコーとの弁別が容易となるからである。
なお上記説明では角鋼片１を長手方向へ移送するときの
角部Ａを探傷する場合を示したが本発明はこれに限らす
、角鋼片１を短手方向へ移送することとして長尺角鋼片
１の切断面側角部をも同様に探傷できる。また探触子２
を複数用いることにより同時に複数の角部を探傷可能で
ある。更に角鋼片１と斜角探触子２との隙間にのみ水を
介在させる局部水浸法に依り探傷したが本発明はごのも
のに限らず全段水浸法であってもよい。そして、更に角
鋼片１を固定して探触子２を角鋼片１の長手方向に移動
してもよい。
角部Ａを探傷する場合を示したが本発明はこれに限らす
、角鋼片１を短手方向へ移送することとして長尺角鋼片
１の切断面側角部をも同様に探傷できる。また探触子２
を複数用いることにより同時に複数の角部を探傷可能で
ある。更に角鋼片１と斜角探触子２との隙間にのみ水を
介在させる局部水浸法に依り探傷したが本発明はごのも
のに限らず全段水浸法であってもよい。そして、更に角
鋼片１を固定して探触子２を角鋼片１の長手方向に移動
してもよい。
次に本発明の実施例につき説明する。連続鋳造された角
鋼片１の第３図に示した角部Δに径２龍×長さ２翻の人
工介在物を埋込み、埋込み１＆溶接してこの人工介在物
の探傷を、超音波の有効ビーム径が２５關程度の探触子
を用いて角度θを変化させ、探触子位置を変化させて行
った。
鋼片１の第３図に示した角部Δに径２龍×長さ２翻の人
工介在物を埋込み、埋込み１＆溶接してこの人工介在物
の探傷を、超音波の有効ビーム径が２５關程度の探触子
を用いて角度θを変化させ、探触子位置を変化させて行
った。
第６図は横軸に角度θ（゛）をとり縮軸にエコー高さく
ｄＢ）をとって、探触子２の位置を上面の角部Ｂ寄りの
位置Ｇ（第７図に一示ず）において角度θを２９’、
２５’、 ２０”、 １５°と変化させ、またＧよりも
角部Ｂがら離した位置Ｈ（第７図に示す）において角度
θを６５°、６０’、５５°、５１°と変化させ本発明
を実施した場合の探傷結果（白丸印）を示したグラフで
あり、比較のために角部表面からのエコーの角度依存性
を示す（黒丸印）。角部表面からのエコーはθが９０’
の時最大値を示し、θが８５°、８０°と小さくなるに
伴って減少していき、θが７０’以下になると欠陥エコ
ーよりも非常に小さ≦なる。したがってθが７０’以下
の範囲で探傷すれば欠陥を容易に投出できることになる
。
ｄＢ）をとって、探触子２の位置を上面の角部Ｂ寄りの
位置Ｇ（第７図に一示ず）において角度θを２９’、
２５’、 ２０”、 １５°と変化させ、またＧよりも
角部Ｂがら離した位置Ｈ（第７図に示す）において角度
θを６５°、６０’、５５°、５１°と変化させ本発明
を実施した場合の探傷結果（白丸印）を示したグラフで
あり、比較のために角部表面からのエコーの角度依存性
を示す（黒丸印）。角部表面からのエコーはθが９０’
の時最大値を示し、θが８５°、８０°と小さくなるに
伴って減少していき、θが７０’以下になると欠陥エコ
ーよりも非常に小さ≦なる。したがってθが７０’以下
の範囲で探傷すれば欠陥を容易に投出できることになる
。
位置Ｇ、Ｈδこおける欠陥エコー高さのピークをとるθ
の値と、これより−３ｄＢのエコー高さをとるθの値を
めると両者の差は±７°となる。従って実探傷では最適
θ値よりも±７゛程度ずれた値であっても支６りなく探
傷できる。
の値と、これより−３ｄＢのエコー高さをとるθの値を
めると両者の差は±７°となる。従って実探傷では最適
θ値よりも±７゛程度ずれた値であっても支６りなく探
傷できる。
第８図はビームの広がりによる影響を調べるための試験
結果を示し、ピークをとる位置（第７図に一点鎖線にて
示している）からの角度θの方向への偏位（二点鎖線）
量ΔＹ（横軸）とエコー高さｄＨ８ｌ軸）との関係を表
している。この結果からエコー高さがピークをとるΔＹ
−Ｏから一３ｃｌＢの値をとるΔＹまでの偏位をめると
±１５１程度であり、探触子２の超音波有効ビーム径（
２５ｍｍ）に対して５０％（１２，５翻）〜７０％（１
７，５ｍｍ）以下に相当する偏位ΔＹであれば探傷を安
定して行い得ることがわかった。
結果を示し、ピークをとる位置（第７図に一点鎖線にて
示している）からの角度θの方向への偏位（二点鎖線）
量ΔＹ（横軸）とエコー高さｄＨ８ｌ軸）との関係を表
している。この結果からエコー高さがピークをとるΔＹ
−Ｏから一３ｃｌＢの値をとるΔＹまでの偏位をめると
±１５１程度であり、探触子２の超音波有効ビーム径（
２５ｍｍ）に対して５０％（１２，５翻）〜７０％（１
７，５ｍｍ）以下に相当する偏位ΔＹであれば探傷を安
定して行い得ることがわかった。
なお上記説明では角鋼片の場合を示したが本発明はこれ
に躍らす他の金属の角金属片であっても行えることは勿
論である。
に躍らす他の金属の角金属片であっても行えることは勿
論である。
以−ヒ詳述した如く本発明に係る超音波探傷方法は従来
問題であった角部の表面直下に存在する非金属介在物等
の欠陥を安定して探傷でき、実用上優れた効果を奏する
。
問題であった角部の表面直下に存在する非金属介在物等
の欠陥を安定して探傷でき、実用上優れた効果を奏する
。
第１図、第２図は従来法の説明図、第３図は本発明の実
施状態を示す模式図、第４図、第５図ば本発明が探傷を
確実にできる理由の説明に用いる図、第８図は本発明方
法にょる探傷結果と比較結果とを併せて示したグラフ、
第７図はそのときの探触子位置を説明するために用いる
図である。 １・・・角鋼片 ２・・・斜角探触子 Ａ・・・角部時
許 出願人 住友金屈工業株式会社代理人 弁理士
河 野 登 夫 第１図 第 ？ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 紀 ジ 図 烏 Ｏ 角壇θ（ａ） 第 ６ 図 第７図 第 ３ 園 手続補正書（方式） ／、 事件の表示 昭和５８年特許願第１７５８４１号
コ９発明の名称 超音波探傷方法 Ｊ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ダ代理人 ｊ、補正命令の日付 昭和５９年１月１１日 （発送日５９．１．３１）Ｚ、
補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 ７、ｍ正の内容 明１ｌｆＪ沓の第１０頁１行目乃至２行目に［説明に用
いる図、第８図は］とあるを、「説明に用いる図、第６
図、第８図は」と訂正する。
施状態を示す模式図、第４図、第５図ば本発明が探傷を
確実にできる理由の説明に用いる図、第８図は本発明方
法にょる探傷結果と比較結果とを併せて示したグラフ、
第７図はそのときの探触子位置を説明するために用いる
図である。 １・・・角鋼片 ２・・・斜角探触子 Ａ・・・角部時
許 出願人 住友金屈工業株式会社代理人 弁理士
河 野 登 夫 第１図 第 ？ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 紀 ジ 図 烏 Ｏ 角壇θ（ａ） 第 ６ 図 第７図 第 ３ 園 手続補正書（方式） ／、 事件の表示 昭和５８年特許願第１７５８４１号
コ９発明の名称 超音波探傷方法 Ｊ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ダ代理人 ｊ、補正命令の日付 昭和５９年１月１１日 （発送日５９．１．３１）Ｚ、
補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 ７、ｍ正の内容 明１ｌｆＪ沓の第１０頁１行目乃至２行目に［説明に用
いる図、第８図は］とあるを、「説明に用いる図、第６
図、第８図は」と訂正する。
Claims (1)
- １、角金属片の角部を超音波探傷する方法において、該
角部と対向する面における、角部の延在方向位置が探傷
部位とは異なる部位から超音波を前記探傷部位に向けて
伝播させることを特徴とする超音波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58175841A JPS6067855A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58175841A JPS6067855A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 超音波探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6067855A true JPS6067855A (ja) | 1985-04-18 |
Family
ID=16003149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58175841A Pending JPS6067855A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6067855A (ja) |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP58175841A patent/JPS6067855A/ja active Pending
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