JPS62137562A - 連続鋳造片の探傷装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、連続鋳造装置によって製造された鋳造片に存
在する疵を検出する探傷装置にｉするものである。

従来技術 金属溶湯を所定の鋳型内に注ぎながら、凝固した金属を
その鋳型から連続的に引き出す、二とにより、ビレット
等の鋳造片を製造する連続鋳造装置がある。例えば、第
４図はその一例を説明する図であり、タンディツシュ１
０から鋳型１２内に注がれた金属溶湯は、先ず、その鋳
型１２内において外周面近傍が凝固させられ、続いて、
ガイドローラ１４に案内されつつ引抜きローラ１６によ
って下方へ引き出されるとともに、ノズル１８から噴射
される冷却水によって冷却されることにより、所定の断
面形状の鋳造片２０が製造される。このような連続鋳造
装置によれば、一定の品質の鋳造片２０を能率良く大量
に製造することができるため、近年多用されている。

ところで、このような連続鋳造装置によって製造された
鋳造片の品質保証に際しては、従来、表面疵を発見する
外観検査のみを行っていた。これに対し、上述した連続
鋳造法においては、一般に、鋳型内に注入された金属溶
湯をモールドパウダーシこよって被覆し、空気の混入や
酸化を防止するようになっているが１、そのモールドパ
ウダー等が鋳造片の表面近傍、主として表面から１（ｌ
ｎ程度の範囲内に混入し、鋳造片の品質を損なうことが
あった。このため、外観検査のみならず内部検査をも行
うことが要請されており、近年、超音波探傷による非破
壊検査により、そのような鋳造片の内部に存在する疵（
欠陥）をも検出することが考えられている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記連続鋳造片の表面には、一般に、オ
シレーションマークと称する１龍程度の凹凸が略一定の
間隔で多数存在する。すなわち、前記第４図に示されて
いる連続鋳造装置においては、その鋳型１２が矢印Ａで
示すように上下方向へ往復移動させられるようになって
いるのが普通であるため、このような連続鋳造装置から
送り出された鋳造片２０の表面には、第５図に示されて
いるように、その送り方向と直角な方向に鋳型１２の往
復移動に起因するオシレーションマーク２２が多数形成
されてしまうのである。

一方、前記超音波探傷は、探触子を鋳造片の表面に密着
させて超音波を送受信するものであるため、表面に凹凸
が存在すると探触子の密着性が槓なわれて超音波の送受
信が困難となる。したがって、このような超音波探傷に
より、上記のように表面にオシレーションマークを有す
る連続鋳造片の疵を検出することは難しかったのである
。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために為されたものであ
り、その要旨とするところは、連続鋳造装置から送り出
された鋳造片に存在する疵を検出する探傷装置であって
、（ａ）前記鋳造片の表面近傍にその表面に対して非接
触の状態で配置され、その表面に沿って進行する超音波
を電磁的に形成する送信機と、（ｂｌ前記鋳造片に形成
されたオシレーションマー゛りに平行な一直線上におい
て、前記表面に対して非接触の状態で前記送信機と対を
成して配置され、前記超音波のうち前記鋳造片に存在す
る疵によって反射された反射波を電磁的に受信する受信
機と、（Ｃ）その受信機によって受信された前記反射波
に基づいて疵を検出する疵検小装置とを含んで構成した
ことにある。

作用および発明の効果 すなわち、本発明は、従来、主として熱間圧延材の欠陥
検出等に用いられていた電磁超音波装置により表面波を
発生させ、連続鋳造片の表面近傍の探傷を行うようにし
たものであり、このようにすれば、鋳造片の表面に非接
触の状態で超音波を送受信させることができるため、前
記オシレーションマークの存在に拘らず超音波による探
傷が可能となるのである。

しかも、超音波を形成する送信機および反射波を受信す
る受信機がオシレーションマークと平行な一直線上に配
置され、オシレーションマークと平行な方向に進行した
超音波が鋳造片に存在する疵によって反射された反射波
を受信することにより探傷するようになっているため、
オシレーションマークの凹凸に邪魔されることが比較的
少なく、精度の高い探傷を行うことができる。

また、このような表面波探傷は、主として表面欠陥を検
出することを目的としているが、周波数を適宜選択する
ことにより表面から僅かな深さに存在する欠陥をも探傷
できるため、前述したように表面から１０１１程度の深
さまでの間に内部欠陥を生じることが多い連続鋳造片の
探傷においては、実用上充分な探傷を行うことが可能な
のである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図および第２図において、３０は鋳造片としての断
面が四角形状を成すビレットである。このビレット３０
は、前記第４図に示されているような連続鋳造装置によ
って製造されたものであり、その外周面を成す４つの表
面３２，３４，３６゜３８には−２それぞれその幅方向
、すなわち連続鋳造装置からの送り方向と直角な方向に
沿って形成されたオシレーションマーク４０が長手方向
に多数存在する。また、ビレソ）３０は鋳造後所定の長
さに切断されたもので、充分に冷却されているとともに
、第１図において矢印Ｂで示す方向、すなわちオシレー
ションマーク４０と直角な方向へ連続的に移動させられ
るようになっている。

そして、このようなオシレーションマーク４０を有する
ビレット３０に存在する疵を検出するため、上記表面３
２，３４，３６．３８の近傍には、それぞれ複数対（本
実施例では４対）の送信機４２および受信機４４がそれ
等の表面３２．３４゜３６．３８−に対向する状態で位
置固定に配置されている。互いに対を成す送信機４２お
よび受信機４４は、何れも前記オシレーションマーク４
０に平行な一直線上において、表面３２．３４．３６゜
３８に対して非接触の状態で配置されている。

第３図は、表面３２に対向して配置された一対の送信機
４２および受信機４４の構成を説明する図であるが、他
の送信機４２および受信機４４も全く同様に構成されて
いる。この図から明らかなように、送信機４２はパルス
発生装置４６と発信コイル４８とを備えて構成されてい
る。パルス発生装置４６からは、例えば０．２〜ＩＯＭ
Ｉ（ｚ程度の高周波電流が出力されるようになっており
、このような高周波電流が発信コイル４日に通電される
。

この発信コイル４８はビレット３０の表面と平行な面内
においてオシレーションマーク４０と交差する方向の導
線が等ピッチで配置されることにより構成され、かつそ
の導線のピッチは高周波電流の周波数およびビレット３
０内の音速で決まる超音波の波長と同じ長さとされてい
る。このような発信コイル４８に高周波電流が供給され
ることにより、ビレッ）３０の表面に交番磁界が形成さ
れると、その表面３２には交番磁界によるうず電流が局
部的に生じ、これに伴うローレンツ力によって発信コイ
ル４８の間隔と同じ波長で且つ高周波電流と同じ周波数
の超音波５０が形成される。また、発信コイル４８は前
記オシレーションマーク４０と平行な表面３２の幅方向
に沿って配置されており、超音波５０はその表面３２の
幅方向へ進行するようになっている。

受信機４４は、外部磁界を形成するための電磁石５２と
、発信コイル４８と同様ではあるが２波長の導線間隔と
された受信コイル５４とを備えて構成されており、前記
超音波５０が表面３２の近傍に存在するｇＥ５６によっ
て反射された反射波５８が、電磁石５２によって表面３
２の近傍に形成された磁界内に達することにより生じる
うず電流の変化に基づいて、受信コイル５４により反射
波５８を検出する。そして、このようにして検出された
反射波５８を表す信号は、先ず、疵検出装置６０に供給
され、その信号に基づいて疵５６の位置や大きさ等が検
出された後、その位置や大きさ等が表示記録装置６２に
よりブラウン管表示されるとともにチャートに記録され
る。

一方、一つの表面３２に対向して配置された４対の送信
機４２および受信機４４は、前記第２図に示されている
ように、それぞれ表面３２の幅方向において異なる位置
もしくは向きに配置されており、各対の探傷エリアＣ内
の疵が探傷されることにより、表面３２の略全面におけ
る探傷が行われるようになっている。この探傷エリアＣ
は比較的狭く、表面３２の幅方向における寸法は、例え
ば４０ｍｍ程度に設定されている。なお、他の表面３４
．３６．３８においても、４対ずつ設けられた送信機４
２および受信機４４によって略全面の探傷が行なわれる
ようになっている。

このような探傷装置によれば、送信機４２および受信機
４４がビレット３０の表面３２，３４゜３６．３８に対
して非接触の状態で超音波５０゜反射波５８を送受信で
きるため、オシレーションマーク４０の存在に拘らず超
音波による探傷を良好に行うことができるのである。し
かも、互い５二対を成す送信機４２および受信機４４は
、何れもオシレーションマーク４０に沿って配置され、
そのオシレーションマーク４０と同じ方向に進行する超
音波５０９反射波５８を送受信するようになっているた
め、オシレーションマーク４０の凹凸によって邪魔され
ることが比較的少なく、精度の高い探傷を行うことがで
きる。

また、このような表面波による探傷においては、表面欠
陥のみならず表面から僅かな深さに存在する欠陥をも探
傷できるため、−ａに表面から１０１程度の深さまでの
間に内部欠陥を生じることが多いビレット３０の探傷に
おいては、実用上充分゛　な探傷を行うことが可能なの
である。なお、超音波５０の周波数、すなわちパルス発
生装置４６から発信ニイル４８に供給する高周波電流の
周波数を小さくする程、表面から深い部分に存在する欠
陥を検出し得るようになる。

）−一方、このような連続鋳造装置によって製造された
ビレット３０の結晶粒は比較的大きいため、これに伴っ
て超音波５０の減衰も大きくなるが、本実施例の探傷装
置は、ビレット３０の表面３２゜３４．３６．３８に対
してそれぞれ４対の送信機４２および受信機４４が設け
られ、一対の送信機４２および受信機４４によって探傷
する探傷エリアＣが比較的狭い範囲に設定されているた
め、超音波５０の減衰が少なく、小さな疵であっても精
度良く探傷することができる。

加えて、本実施例では充分に冷却されたビレット３０の
探傷を行うようになっているため透磁率が大きく、それ
に伴って磁束密度も大きくなるため、強い超音波５０を
発生させることができるとともに、熱間のビレット３０
よりも超音波５０の減衰が小さいので、減衰が大きい熱
間のビレット３０を探傷する場合に比較して、精度の高
い探傷が行われることとなる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明は他の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例では切断され充分に冷却された後の
ビレット３０に対して探傷を行う場合について説明した
が、切断前等の高温状態にあるビレット３０に対して探
傷を行うようにしても差支えない。

また、前記実施例では探傷装置を位置固定に設け、ビレ
ット３０を矢、印Ｂで示す方向へ移動させて探傷を行う
ようになっているが、逆に、探傷装置をビレブト３０に
対して移動させるようにすることもできる。

さらに、前記実施例ではビレット３０の４つの表面３２
，３４．３６．３８がそれぞれ４対の送信機４２．受信
機４４によって探傷されるようになっているが、必要に
応じて何れか一つの表面のみを探傷するようにしたり、
一対の送信機４２゜受信機４４で一つの表面全体を探傷
するようにしたりすることも可能である。

その他−々例示はしないが、本発明はその精神を逸脱す
ることなく当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を
加えた態様で実施することができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である探傷装置の送受信機が
連続鋳造片としてのビレットの表面に対向して配置され
た状態を示す斜視図である。第２図は第１図のビレット
の一つの面に対向して設けられた４対の送受信機の配置
を示す平面図である。 第３図は第１図のビレットの一つの面に対向して設けら
れた一対の送受信機の構成を説明する図である。第４図
は連続鋳造装置の一例を説明する概゛略図である。第５
図は第４図の連続鋳造装置によって製造された鋳造片を
示す斜視図である。 ３０：ビレット（鋳造片） ３２．３４，３６．３８：表面 ４０ニオシレージヨンマーク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 連続鋳造装置から送り出された鋳造片に存在する疵を検
   出する探傷装置であって、 前記鋳造片の表面近傍に該表面に対して非接触の状態で
   配置され、該表面に沿って進行する超音波を電磁的に形
   成する送信機と、 前記鋳造片に形成されたオシレーションマークに平行な
   一直線上において、前記表面に対して非接触の状態で前
   記送信機と対を成して配置され、前記超音波のうち前記
   鋳造片に存在する疵によって反射された反射波を電磁的
   に受信する受信機と、該受信機によって受信された前記
   反射波に基づいて疵を検出する疵検出装置と を有することを特徴とする連続鋳造片の探傷装置。