JPS608744A - 電縫管溶接部の超音波探傷方法 - Google Patents
電縫管溶接部の超音波探傷方法Info
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- JPS608744A JPS608744A JP58115762A JP11576283A JPS608744A JP S608744 A JPS608744 A JP S608744A JP 58115762 A JP58115762 A JP 58115762A JP 11576283 A JP11576283 A JP 11576283A JP S608744 A JPS608744 A JP S608744A
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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、電縫溶接条件が不適正な場合に発生すること
がある冷接欠陥を検知することのできる超音波探傷法に
関するものである。
がある冷接欠陥を検知することのできる超音波探傷法に
関するものである。
（従来技術）
従来、電縫管における溶接部の欠陥を超音波探傷する方
法として、第１図に示すような管周斜角探傷法が一般に
行なわれている。第１図において。
法として、第１図に示すような管周斜角探傷法が一般に
行なわれている。第１図において。
探触子３から発振された超音波ビーム５は、水４を介し
て管材１内に入射角りで入射し、屈折角θで屈折し、ジ
グザグに進行して欠陥があればそこで反射してまた同じ
経路をもどり、探触子３にて受信される。
て管材１内に入射角りで入射し、屈折角θで屈折し、ジ
グザグに進行して欠陥があればそこで反射してまた同じ
経路をもどり、探触子３にて受信される。
このような管周斜角探傷における探触子は、従来一般に
周波数ｆが２．２５ ＭＨｚ以上５ ＭＨｚ以下で。
周波数ｆが２．２５ ＭＨｚ以上５ ＭＨｚ以下で。
第１図の屈折角θが３デ以上９ｏ０９、下になるように
設定して、溶接部２の欠陥を探傷している。管材が鋼の
場合は、入射角すが１６．０’ 以上２７．３゜以下と
なるように設定すれば、屈折角θが前記範囲となる。壕
だ、溶接部２を確実に検査するために、電磁誘導方式、
光学方式、ペイントマーク方式、磁気マーク方式および
目視方式等により浴接部２を検出し、探触子３をｍ接部
２に倣わせておシ、さらに溶接部２の検出および倣い精
度を考慮して、探触子３を一定の間隔で複数個設置して
いる。
設定して、溶接部２の欠陥を探傷している。管材が鋼の
場合は、入射角すが１６．０’ 以上２７．３゜以下と
なるように設定すれば、屈折角θが前記範囲となる。壕
だ、溶接部２を確実に検査するために、電磁誘導方式、
光学方式、ペイントマーク方式、磁気マーク方式および
目視方式等により浴接部２を検出し、探触子３をｍ接部
２に倣わせておシ、さらに溶接部２の検出および倣い精
度を考慮して、探触子３を一定の間隔で複数個設置して
いる。
従来のこのような超音波探傷法によれば、溶接部２に存
在するベネトレータは確実に検出することができる。ま
た、溶接部２のほが、浴接部近傍の母材部も探傷するた
めに、第２図に示すように。
在するベネトレータは確実に検出することができる。ま
た、溶接部２のほが、浴接部近傍の母材部も探傷するた
めに、第２図に示すように。
溶接部２に存在するベネトレータＣと同時に、有再度の
低い介在物ＡおよびＢも検出される。しかし、電縫管の
溶接部にあって、最も有害度の高い冷接欠陥は検出され
ない。
低い介在物ＡおよびＢも検出される。しかし、電縫管の
溶接部にあって、最も有害度の高い冷接欠陥は検出され
ない。
冷接欠陥は、溶接入熱が低いときに発生するもので、数
ミクロン以下の微細なＦｅＯを主とする酸化物が１群を
なして夾雑している欠陥である。冷接欠陥が溶接部に存
在すると、靭性が著しく低下する。このように有害な冷
接欠陥は、従来の超音波探傷法では検出することができ
ず、また、他の非破壊検査法でも検出することができな
い。したがって、従来は抜取りザンプルについて疲労試
験あるいはシャルピー衝撃試験等の破壊試験を行い。
ミクロン以下の微細なＦｅＯを主とする酸化物が１群を
なして夾雑している欠陥である。冷接欠陥が溶接部に存
在すると、靭性が著しく低下する。このように有害な冷
接欠陥は、従来の超音波探傷法では検出することができ
ず、また、他の非破壊検査法でも検出することができな
い。したがって、従来は抜取りザンプルについて疲労試
験あるいはシャルピー衝撃試験等の破壊試験を行い。
破面を顕微鏡観察して冷接欠陥の有無を判断していた。
（発明の目的）
本発明は、前記従来法の問題点を解決するためになされ
たものであって、従来の非破壊検査法では検出不可能で
あった有害度の高い冷接欠陥を超音波探傷法により的確
に検出し−これによって電縫浴接部の良否を確実に判定
することを目的とず（発明の構成・作用） 本発明は１周波数２５１Ｊ（３以上５００ ＭＨｚ以下
の超音波ビームを、電縫管の外表面法線に対して管周方
向に００以上１２°以下の範囲で、該管制の外表面溶接
部に入射することを％労とする。
たものであって、従来の非破壊検査法では検出不可能で
あった有害度の高い冷接欠陥を超音波探傷法により的確
に検出し−これによって電縫浴接部の良否を確実に判定
することを目的とず（発明の構成・作用） 本発明は１周波数２５１Ｊ（３以上５００ ＭＨｚ以下
の超音波ビームを、電縫管の外表面法線に対して管周方
向に００以上１２°以下の範囲で、該管制の外表面溶接
部に入射することを％労とする。
本発明者は０種々の実験を重ねた結果、筒周波数による
一探パルス反射法で探傷することにより、微細な冷接欠
陥から高Ｓ ト１此の反射エコーが得られることを見出
した。第３図に示すように、探触子３を電縫管１の外表
面法線７の方向に設置し、超音波５を溶接部２の夕）表
面側から肉厚方向−＼垂直入射した。周波数ｆは２．２
５〜６００ＭＨｚの範囲の超音波を使用して、冷接欠陥
から反射上Ｌ７−高さとノイズエコー高さを調査した。
一探パルス反射法で探傷することにより、微細な冷接欠
陥から高Ｓ ト１此の反射エコーが得られることを見出
した。第３図に示すように、探触子３を電縫管１の外表
面法線７の方向に設置し、超音波５を溶接部２の夕）表
面側から肉厚方向−＼垂直入射した。周波数ｆは２．２
５〜６００ＭＨｚの範囲の超音波を使用して、冷接欠陥
から反射上Ｌ７−高さとノイズエコー高さを調査した。
その結果は、第４図に示す如くであった。
すなわち５周波数ｆか２０ ＭＨｚυ、下のものはほと
んど冷接欠陥から反射して戻ってくることはなかったが
、２５ＭＨｚ以上５００ Ｍ）Ｉｚ以下のものは。
んど冷接欠陥から反射して戻ってくることはなかったが
、２５ＭＨｚ以上５００ Ｍ）Ｉｚ以下のものは。
ＳＮ比が工ＯｄＢ 以上であり一６００ＭＨｚのものは
ほとんど冷接欠陥から反射して戻ってくることはなかっ
た。また１周波数ｆを５０ ＭＨｚとし、第３図にて超
音波ビーム５が、電縫管１の外表面法線７に対する管周
方向の傾き角・（本発明ではこれを入射角力とする）が
００〜２０°の範囲になるよう探触子３の位置を変えて
、冷接欠陥からの反射エコー高さとノイズエコー高さを
調査した。
ほとんど冷接欠陥から反射して戻ってくることはなかっ
た。また１周波数ｆを５０ ＭＨｚとし、第３図にて超
音波ビーム５が、電縫管１の外表面法線７に対する管周
方向の傾き角・（本発明ではこれを入射角力とする）が
００〜２０°の範囲になるよう探触子３の位置を変えて
、冷接欠陥からの反射エコー高さとノイズエコー高さを
調査した。
結果は、第５図に示すように、入射角おが、０゜以上１
２°以下のものはＳＮ比が１０ ｄＢ 以上であり、冷
接欠陥が十分検出されることが判明した。
２°以下のものはＳＮ比が１０ ｄＢ 以上であり、冷
接欠陥が十分検出されることが判明した。
ＳＮ比が１０ ｄＢ 以上であれば、従来の管周斜角探
傷と同様に安定した自動超音波探傷が可能であり１分解
能やＳＮ比のことを考慮すると１周波数ｆが２５ ＭＨ
ｚ以上５００ ＭＨ２以下の範囲の超音波を使用し、法
線に対する入射角・２ ｏ’以上１２°以下の範囲にな
るように超音波を入射させることによって、冷接欠陥を
確実に検出可能である。
傷と同様に安定した自動超音波探傷が可能であり１分解
能やＳＮ比のことを考慮すると１周波数ｆが２５ ＭＨ
ｚ以上５００ ＭＨ２以下の範囲の超音波を使用し、法
線に対する入射角・２ ｏ’以上１２°以下の範囲にな
るように超音波を入射させることによって、冷接欠陥を
確実に検出可能である。
本発明法によって検出可能な溶接部欠陥には一前述の冷
接欠陥のほか、夾雑する酸化物が］Ｏミクロン程度以下
のＦｅ−ＡｉＬ・０．、酸化物からなる欠陥や軽度のベ
ネトレータがある。
接欠陥のほか、夾雑する酸化物が］Ｏミクロン程度以下
のＦｅ−ＡｉＬ・０．、酸化物からなる欠陥や軽度のベ
ネトレータがある。
（実施例）
以下本発明の実施例を示す。
表１に示すように、試験片としては種々の外径・肉厚の
炭素鋼電縫鋼管で冷接欠陥か発生するような入熱で溶接
したものを用いた。第６図に１本発明を実施するための
装置例を示す。
炭素鋼電縫鋼管で冷接欠陥か発生するような入熱で溶接
したものを用いた。第６図に１本発明を実施するための
装置例を示す。
入射角ｋを００とし、溶接部２を確実に探傷するために
、第６図に示すように一般的な電磁誘導方式による浴接
部検出器８により、溶接部２を検出し、溶接部倣い制御
装置１１．溶接部倣い装置１２により探触子３を倣わせ
ているが、その検出及び倣い精度を考慮して、探触子３
を揺動モータ９により管周方向に揺動し、溶接部２の両
側をそれぞれ１０市の範囲を探傷した。なお−１０は管
材移動方向、１３は超音波探傷器、１４は記録計を示す
０ 探触子３の周波数ｆは５０ ＭＨｚ 、振動子寸法ｄは
０．２５０ｉｎφ で焦点距離０．５ｉｎ、の点焦点型
を使用し、探傷距離Ｌ（第３図参照）は３ ｍｍに設定
して、検査速度υは１０ｍ／分で探傷した。従来法と１
〜ては、周波数ｆが５ ＭＨｚ 、振動子寸法ｄが］、
Ｑｍｍφ、焦点距離６０ｎＩｎ＋のフラット型探触子を
、屈折角０が４５°となるように設定し、その他不発明
例と同様の条件で探傷した。
、第６図に示すように一般的な電磁誘導方式による浴接
部検出器８により、溶接部２を検出し、溶接部倣い制御
装置１１．溶接部倣い装置１２により探触子３を倣わせ
ているが、その検出及び倣い精度を考慮して、探触子３
を揺動モータ９により管周方向に揺動し、溶接部２の両
側をそれぞれ１０市の範囲を探傷した。なお−１０は管
材移動方向、１３は超音波探傷器、１４は記録計を示す
０ 探触子３の周波数ｆは５０ ＭＨｚ 、振動子寸法ｄは
０．２５０ｉｎφ で焦点距離０．５ｉｎ、の点焦点型
を使用し、探傷距離Ｌ（第３図参照）は３ ｍｍに設定
して、検査速度υは１０ｍ／分で探傷した。従来法と１
〜ては、周波数ｆが５ ＭＨｚ 、振動子寸法ｄが］、
Ｑｍｍφ、焦点距離６０ｎＩｎ＋のフラット型探触子を
、屈折角０が４５°となるように設定し、その他不発明
例と同様の条件で探傷した。
表１
その結果、表１に示すように従来法では、冷接欠陥は検
出不可能であるが、本発明法では全てＳＮＮ１３０ ｄ
Ｂ 以上で探傷することができた。第７図は、−例とし
てＭ５の試験片の探傷結果（ブラウン管図形）を示すも
ので、管材外表面から９． ’７ ｍｍ（Ｌ）の位置に
冷接欠陥からの反射エコーが認められる。
出不可能であるが、本発明法では全てＳＮＮ１３０ ｄ
Ｂ 以上で探傷することができた。第７図は、−例とし
てＭ５の試験片の探傷結果（ブラウン管図形）を示すも
ので、管材外表面から９． ’７ ｍｍ（Ｌ）の位置に
冷接欠陥からの反射エコーが認められる。
以上の実施例は炭素鋼電縫管についてであるか、その他
低合金鋼、ステンレス鋼、さらに非鉄金属の溶接部につ
いても同様の欠陥の検出が１本発明法によって可能であ
った。捷だ、形状は管に限らず、角パイプ等の溶接部に
ついても同様であった。
低合金鋼、ステンレス鋼、さらに非鉄金属の溶接部につ
いても同様の欠陥の検出が１本発明法によって可能であ
った。捷だ、形状は管に限らず、角パイプ等の溶接部に
ついても同様であった。
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明の電縫管溶接部の超音波探
傷方法によれば、従来の非破壊検査法では検出不可能と
されていた冷接欠陥の検出が確実に可能となり、寒冷地
のような特に厳しい環境下で使用される管材の検査に寄
与すること犬であり、電縫管の品質保証度を大幅に向上
することができる。従って、従来継目無管し７か使用さ
れていなかった分野にも電縫管の使用が可能となった。
傷方法によれば、従来の非破壊検査法では検出不可能と
されていた冷接欠陥の検出が確実に可能となり、寒冷地
のような特に厳しい環境下で使用される管材の検査に寄
与すること犬であり、電縫管の品質保証度を大幅に向上
することができる。従って、従来継目無管し７か使用さ
れていなかった分野にも電縫管の使用が可能となった。
第１図は従来の管周斜角探傷の説明図、第２図は電縫管
に発生する欠陥の説明図、第３図は本発明方法による冷
接欠陥を検出する場合の探触子と管材の配置の説明図、
第４図は周波数を変えた場合の冷接欠陥の検出特性の図
表、第５図は超音波入射角を変えた場合の冷接欠陥の検
出特性の図表。 第６図は本発明の一実施例に使用される装置構成を示す
ブロック図、第７図は本発明法による探傷結果（ブラウ
ン管図形）を示す写真である。 １；肯利 ２；浴接部 ３；探触子 ４；水 ５；超音波ビーム ７；外表面法線 ８；溶接部検出器 ９；揺動モータ １０；Ｉｌｌｌ堅材方向 １１；溶接部倣い制御装置２
；溶接部倣い装置 置 １３；超音波探傷器 １４；記録計 、；入射角 Ｕ；屈折角 Ａ、Ｂ ；介在物 Ｃ；ペネトレータ Ｌ；探傷距離 Ｓ；表面エコー Ｆ；冷接欠陥エコー 第１図 第２図 第３回 ｍｌ Ｙ駅ｆ （Ｍｆｈ） 第６図
に発生する欠陥の説明図、第３図は本発明方法による冷
接欠陥を検出する場合の探触子と管材の配置の説明図、
第４図は周波数を変えた場合の冷接欠陥の検出特性の図
表、第５図は超音波入射角を変えた場合の冷接欠陥の検
出特性の図表。 第６図は本発明の一実施例に使用される装置構成を示す
ブロック図、第７図は本発明法による探傷結果（ブラウ
ン管図形）を示す写真である。 １；肯利 ２；浴接部 ３；探触子 ４；水 ５；超音波ビーム ７；外表面法線 ８；溶接部検出器 ９；揺動モータ １０；Ｉｌｌｌ堅材方向 １１；溶接部倣い制御装置２
；溶接部倣い装置 置 １３；超音波探傷器 １４；記録計 、；入射角 Ｕ；屈折角 Ａ、Ｂ ；介在物 Ｃ；ペネトレータ Ｌ；探傷距離 Ｓ；表面エコー Ｆ；冷接欠陥エコー 第１図 第２図 第３回 ｍｌ Ｙ駅ｆ （Ｍｆｈ） 第６図
Claims (1)
- 周波数２５ ＭＨｚ以上５００ ＭＨｚ以下の超音波ビ
ームを、電縫管の外表面法線に対して管周方向に０６以
上１２°以下の範囲で、該管材の外表面溶接部に入射す
ることを特徴とする電縫管溶接部の超音波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115762A JPS608744A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 電縫管溶接部の超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115762A JPS608744A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 電縫管溶接部の超音波探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS608744A true JPS608744A (ja) | 1985-01-17 |
Family
ID=14670410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58115762A Pending JPS608744A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 電縫管溶接部の超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608744A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008076129A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Hitachi Ltd | 超音波検査方法および超音波検査装置 |
| JP2009229064A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 超音波検査方法および超音波検査装置 |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58115762A patent/JPS608744A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008076129A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Hitachi Ltd | 超音波検査方法および超音波検査装置 |
| JP2009229064A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 超音波検査方法および超音波検査装置 |
| US8250923B2 (en) | 2008-03-19 | 2012-08-28 | Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. | Ultrasonic inspection method and ultrasonic inspection apparatus |
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