JPH10111282A - Detection of incomplete penetration and fatigue crack of socket welded part by ultrasonic flaw detection apparatus - Google Patents
Detection of incomplete penetration and fatigue crack of socket welded part by ultrasonic flaw detection apparatusInfo
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- JPH10111282A JPH10111282A JP8282967A JP28296796A JPH10111282A JP H10111282 A JPH10111282 A JP H10111282A JP 8282967 A JP8282967 A JP 8282967A JP 28296796 A JP28296796 A JP 28296796A JP H10111282 A JPH10111282 A JP H10111282A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ソケット溶接部に
おける溶込不良のみならず疲労割れも検出でき、しか
も、疲労割れの形状も推定可能な超音波探傷装置による
ソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic flaw detector capable of detecting not only poor penetration at a socket weld but also fatigue cracks and estimating the shape of fatigue cracks. The present invention relates to a method for detecting fatigue cracks.
【０００２】[0002]
【従来の技術】本出願人は、先に、特開平７−１２８３
１４号公報において、ソケット溶接部におけるきずを超
音波を用いて容易、迅速かつ確実に検出することができ
る超音波探傷方法を開示した。この超音波探傷方法は、
図２１に示すような斜角探触子９５を用いてソケット溶
接部におけるきずを検出するものであり、この斜角探触
子９５の構造を簡単に説明すると以下のごとくなる。2. Description of the Related Art The present applicant has previously disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1283.
No. 14 discloses an ultrasonic flaw detection method capable of easily, quickly and reliably detecting a flaw in a socket weld using ultrasonic waves. This ultrasonic testing method
This is to detect a flaw in the socket welded portion by using the oblique probe 95 as shown in FIG. 21, and the structure of the oblique probe 95 will be briefly described as follows.
【０００３】図２１に示すように、斜角探触子９５は、
送信側くさび９６に取付けられた平板状の送信振動子９
７を具備する送信部９８と、送信部９８の前方に近接配
置されて、受信側くさび９９に取付けられた平板状の受
信振動子１００を具備すると共に、受信側くさび９９の
振動子取付け面が、送信側くさび９６の振動子取付け面
に対してやや内側に傾いた受信部１０１とを具備する。[0003] As shown in FIG.
A flat transmitting oscillator 9 attached to the transmitting side wedge 96
7 and a flat-plate receiving vibrator 100 disposed close to the front of the transmitting unit 98 and attached to the receiving-side wedge 99, and a vibrator mounting surface of the receiving-side wedge 99 is provided. And a receiving unit 101 that is slightly inclined inward with respect to the transducer mounting surface of the transmitting side wedge 96.
【０００４】そして、この斜角探触子９５を回転手段に
よってソケットの外周面１０２周りに回転させながら、
ソケット溶接部１０３に向けて超音波からなるビーム１
０４を送信し、ソケット溶接部１０３内に存在するきず
１０５に起因する反射ビーム１０６を受信し、この受信
信号に基づいてきず１０５の有無を検出することができ
る。[0004] While rotating the oblique probe 95 around the outer peripheral surface 102 of the socket by rotating means,
Beam 1 composed of ultrasonic waves toward socket weld 103
04, and receives the reflected beam 106 caused by the flaw 105 present in the socket welding portion 103, and it is possible to detect the presence or absence of the flaw 105 based on the received signal.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した超音
波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良及び疲労割
れの検出方法は、未だ、以下の解決すべき課題を有して
いた。即ち、上記した斜角探触子９５は、専ら、ソケッ
ト溶接部１０３におけるきず１０５の有無のみを検出す
るものであり、きず１０５の種類や形状について何ら判
断又は推定するものではなかったため、ソケット溶接部
１０３の内部を正確に判断することができず、探傷作業
の信頼性に問題があった。However, the method for detecting poor penetration and fatigue cracking of a socket weld by the above-described ultrasonic flaw detector has the following problems to be solved. That is, the angle beam probe 95 described above exclusively detects the presence or absence of the flaw 105 in the socket welding part 103, and does not judge or estimate the type or shape of the flaw 105. The inside of the part 103 could not be accurately determined, and there was a problem in the reliability of the flaw detection work.
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、ソケット溶接部におけるきずの有無のみな
らず、きずの種類及び形状も正確に判断でき、ソケット
溶接部の内部状態を正確に判断することができ、探傷作
業の信頼性を高めることができる超音波探傷装置による
ソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法を提
供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and can determine not only the presence or absence of a flaw in a socket weld, but also the type and shape of the flaw, and accurately determine the internal state of the socket weld. It is an object of the present invention to provide a method for detecting poor penetration and fatigue cracking of a socket weld by an ultrasonic flaw detector capable of making judgments and improving the reliability of flaw detection work.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の超音波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良
及び疲労割れの検出方法は、パイプの一端が対応するソ
ケットの開口端部に嵌入されて環状段差部が形成され、
該環状段差部を溶接することによって形成される環状の
ソケット溶接部内の溶込不良及び疲労割れを検出する方
法であって、前記ソケットの開口端部の外周面上に超音
波探傷装置の斜角探触子を取付け、該斜角探触子を前記
外周面に沿って軸線方向に移動すると共に前記外周面周
りに円周方向にも回転させながら前記ソケット溶接部に
向けて超音波からなるビームを送信し、前記ソケット溶
接部内の前記溶込不良に起因する反射ビームのみなら
ず、前記ソケット溶接部内の前記疲労割れに起因する反
射ビームも受信し、該反射ビームをデータ分析して、前
記溶込不良及び疲労割れの有無のみならず、前記疲労割
れの形状も推定する。According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
In the method for detecting poor penetration and fatigue cracking of a socket weld by the ultrasonic testing device described above, one end of the pipe is fitted into the opening end of the corresponding socket to form an annular step,
A method for detecting poor penetration and fatigue cracking in an annular socket weld formed by welding the annular step, wherein the oblique angle of the ultrasonic flaw detector is formed on an outer peripheral surface of an open end of the socket. A beam comprising an ultrasonic wave directed toward the socket weld portion while attaching the probe, moving the angle beam probe in the axial direction along the outer peripheral surface and rotating the probe in the circumferential direction around the outer peripheral surface. And receives not only the reflected beam due to the poor penetration in the socket weld, but also the reflected beam due to the fatigue crack in the socket weld, analyzes the reflected beam, and analyzes the reflected beam. The shape of the fatigue crack is estimated, as well as the presence / absence of insertion failure and fatigue crack.
【０００８】請求項２記載の超音波探傷装置によるソケ
ット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法は、請求
項１記載の超音波探傷装置によるソケット溶接部の溶込
不良及び疲労割れの検出方法において、前記斜角探触子
を、前記ソケットの開口端部の外周面に沿って軸線方向
に粗ピッチで移動すると共に円周方向に回転させながら
前記ソケット溶接部に向けてビームを送信して粗探傷を
行い、粗探傷データから作成された円周方向角度ごとの
疲労割れの粗分布図から精密探傷を行う角度を選び、該
角度位置において、前記斜角探触子を、前記ソケットの
開口端部の外周面に沿って軸線方向に細ピッチで移動さ
せながら前記ソケット溶接部に向けてビームを送信して
精密探傷を行い、前記疲労割れの精密分布図を再度作成
し、前記疲労割れの深さ、高さ、及び軸方向位置を正確
に推定する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for detecting poor penetration and fatigue cracks in a socket weld by an ultrasonic flaw detector. The method includes transmitting a beam toward the socket weld while moving the bevel probe axially at a coarse pitch along an outer peripheral surface of an open end of the socket and rotating the probe in a circumferential direction. Perform a coarse flaw detection, select an angle to perform a fine flaw detection from the coarse distribution diagram of fatigue cracks for each circumferential angle created from the coarse flaw detection data, at the angular position, the oblique probe, the socket of the socket While moving at a fine pitch in the axial direction along the outer peripheral surface of the opening end portion, a beam is transmitted toward the socket welded portion to perform precision flaw detection, and a precise distribution map of the fatigue crack is created again, and the fatigue crack is generated. Depth, height, and accurately estimating the axial position.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
【００１０】まず、図１〜図３を参照して、本発明の一
実施の形態に係る超音波探傷装置によるソケット溶接部
の溶込不良及び疲労割れの検出方法に用いる超音波探傷
装置Ａの全体構成について説明する。図１〜図３に示す
ように、パイプ１０の一端が対応するソケット１１の開
口端部１２に嵌入されて環状段差部１３が形成されてお
り、環状段差部１３には溶接によって略直角三角形状の
横断面を有する環状のソケット溶接部１４が形成されて
いる。また、図１１を参照して後述するように、ソケッ
ト溶接部１４には、溶込不良１５と疲労割れ１６とが生
じているものとする。First, referring to FIG. 1 to FIG. 3, an ultrasonic flaw detector A used in a method for detecting poor penetration and fatigue cracking of a socket weld by an ultrasonic flaw detector according to an embodiment of the present invention. The overall configuration will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, one end of the pipe 10 is fitted into the opening end 12 of the corresponding socket 11 to form an annular step portion 13, and the annular step portion 13 is formed into a substantially right-angled triangular shape by welding. An annular socket weld 14 having a transverse cross section is formed. As will be described later with reference to FIG. 11, it is assumed that poor penetration 15 and fatigue crack 16 have occurred in the socket weld portion 14.
【００１１】図１〜図３に示すように、超音波探傷装置
Ａは、パイプ１０の外周面であって、ソケット溶接部１
４の近傍に跨設状態に取付けられている。図示するよう
に、超音波探傷装置Ａは、下方にパイプ１０が嵌入され
る開口部１７を具備する正面視で馬蹄形状の偏平箱体か
らなる装置本体１８と、一部が装置本体１８の開口部１
７と同じ幅で切欠されると共に、ソケット溶接部１４と
対向する装置本体１８の前面に回転機構１９によって、
パイプ１０又はソケット１１の軸線周りに３６０°回転
自在に取付けられるＣ字状の回転環２０と、回転環２０
の前面に半径方向移動機構２１によって半径方向に移動
自在に取付けられる正面視で門形形状の半径方向移動機
枠２２と、半径方向移動機枠２２の中央部に進退機構２
４によってパイプ１０の軸線方向に進退自在に取付けら
れる探触子取付機枠２５と、探触子取付機枠２５の先部
に取付けられる斜角探触子２６と、装置本体１８の裏面
に取付けられ、超音波探傷装置Ａを固定状態にパイプ１
０に取付けるための装置固定機構２７とからなる。As shown in FIGS. 1 to 3, an ultrasonic flaw detector A is an outer peripheral surface of a pipe 10 in which a socket welding portion 1 is provided.
4 is attached in a straddling state. As shown in the figure, the ultrasonic testing device A has a device main body 18 formed of a flat horseshoe-shaped box having an opening 17 into which the pipe 10 is fitted below, and a part of the opening of the device main body 18. Part 1
7 is cut out at the same width as that of the socket 7 and a rotating mechanism 19 is provided on the front surface of the device main body 18 facing the socket welding portion 14.
A C-shaped rotary ring 20 rotatably mounted around the axis of the pipe 10 or the socket 11 by 360 °;
A radially movable frame 22 having a gate-like shape in a front view, which is movably mounted in a radial direction by a radially moving mechanism 21 on a front surface of the frame.
4, a probe mounting frame 25 that is attached to the pipe 10 so as to be able to advance and retreat in the axial direction, an oblique probe 26 that is mounted at the tip of the probe mounting frame 25, and a back surface of the device main body 18. The ultrasonic flaw detector A is fixed to the pipe 1
0 for fixing the device.
【００１２】次に、超音波探傷装置Ａの各部の構成につ
いて説明する。まず、ソケット溶接部１４と対向する装
置本体１８の前面にパイプ１０又はソケット１１の軸線
周りに３６０°回転自在に取付けられる回転環２０及び
回転環２０を回転するための回転機構１９について説明
する。Next, the configuration of each part of the ultrasonic flaw detector A will be described. First, the rotating ring 20 and the rotating mechanism 19 for rotating the rotating ring 20, which are attached to the front surface of the apparatus body 18 facing the socket weld portion 14 so as to be rotatable 360 ° around the axis of the pipe 10 or the socket 11, will be described.
【００１３】図３〜図５に示すように、装置本体１８の
内面にはＣ字状の環状案内溝２８が設けられており、環
状案内溝２８にはＣ字状の回転環２０がパイプ１０の軸
線周りに回転自在に配設されている。また、回転環２０
の外周面にはＣ字状のセクターギア２９が一体的に固着
されており、セクターギア２９は装置本体１８に枢支さ
れた複数の軸受３０、３１によって、パイプ１０の軸線
周りに回転自在に支持されている。As shown in FIGS. 3 to 5, a C-shaped annular guide groove 28 is provided on the inner surface of the apparatus main body 18, and a C-shaped rotating ring 20 is provided in the annular guide groove 28. Are rotatably disposed around the axis of the. Also, the rotating ring 20
A C-shaped sector gear 29 is integrally fixed to an outer peripheral surface of the pipe 10, and the sector gear 29 is rotatable around the axis of the pipe 10 by a plurality of bearings 30, 31 pivotally supported by the apparatus main body 18. Supported.
【００１４】回転環２０を回転する回転機構１９につい
て説明すると、図３〜図５に示すように、装置本体１８
の上部の前面にはモータケーシング３２が取付けられて
おり、モータケーシング３２内に探触子回転用モータ３
３が配設されている。探触子回転用モータ３３の出力軸
には装置本体１８内に配設された第１ギア３４が固着さ
れており、第１ギア３４は、同様に装置本体１８内に配
設された第２ギア３５、第３ギア３６、第４ギア３７か
らなるギアトレインを介してセクターギア２９に連動連
結されている。このような構成とすることによって、探
触子回転用モータ３３を作動することによってセクター
ギア２９と一体をなす回転環２０を時計方向又は反時計
方向に回転することができる。The rotation mechanism 19 for rotating the rotary ring 20 will be described. As shown in FIGS.
A motor casing 32 is mounted on the front of the upper part of the probe.
3 are provided. A first gear 34 disposed in the apparatus main body 18 is fixed to an output shaft of the probe rotating motor 33, and the first gear 34 is similarly connected to a second gear 34 disposed in the apparatus main body 18. It is operatively connected to the sector gear 29 via a gear train including a gear 35, a third gear 36, and a fourth gear 37. With this configuration, the rotation ring 20 that is integral with the sector gear 29 can be rotated clockwise or counterclockwise by operating the probe rotation motor 33.
【００１５】図５に示すように、モータケーシング３２
内には回転角度検出用エンコーダ３８が配設されてお
り、回転角度検出用エンコーダ３８の入力軸に固着され
た第５ギア３９は探触子回転用モータ３３の出力軸に固
着された第６ギア４０と噛合されている。従って、探触
子回転用モータ３３の出力軸の回転数を回転角度検出用
エンコーダ３８によって検出することができ、回転環２
０の回転角度が正確に後述する制御装置８５に記憶され
ることになる。[0015] As shown in FIG.
A fifth gear 39 fixed to the input shaft of the rotation angle detection encoder 38 is fixed to an output shaft of the probe rotation motor 33. The gear 40 is engaged. Therefore, the rotation speed of the output shaft of the probe rotation motor 33 can be detected by the rotation angle detection encoder 38, and the rotation ring 2 can be detected.
The rotation angle of 0 is accurately stored in the control device 85 described later.
【００１６】次に、回転環２０の前面に半径方向に移動
自在に取付けられる正面視で門形形状の半径方向移動機
枠２２、及び、半径方向移動機枠２２を移動するための
半径方向移動機構２１について説明する。Next, a radially movable frame 22 having a portal shape in a front view, which is attached to the front surface of the rotating ring 20 so as to be movable in the radial direction, and a radially movable frame for moving the radially movable frame 22. The mechanism 21 will be described.
【００１７】図６〜図９に示すように、回転環２０の表
面の一側部には、側面視でＬ字状断面を有するブラケッ
ト４１が取付けられており、ブラケット４１の上部を形
成する矩形平板４２には垂直方向にねじ孔４３が設けら
れている。As shown in FIGS. 6 to 9, a bracket 41 having an L-shaped cross section in a side view is attached to one side of the surface of the rotating ring 20. The flat plate 42 is provided with a screw hole 43 in the vertical direction.
【００１８】ブラケット４１の周りには昇降スリーブ４
４が取付けられており、昇降スリーブ４４の内面には、
ブラケット４１の矩形平板４２の周縁と摺動接触する昇
降案内面が形成されている。昇降スリーブ４４の上端に
一体的に取付けられた天板４５には、上端に回転ノブ４
６を具備する回転螺軸４７が回転自在に支持されてお
り、回転螺軸４７の下部はねじ孔４３に螺着されてい
る。そして、図６に示すように、昇降スリーブ４４には
半径方向移動機枠２２が一体的に取付けられている。A lifting sleeve 4 is provided around the bracket 41.
4 is attached, and on the inner surface of the lifting sleeve 44,
An elevating guide surface which is in sliding contact with the peripheral edge of the rectangular flat plate 42 of the bracket 41 is formed. A rotation knob 4 is provided at the upper end of the top plate 45 integrally attached to the upper end of the elevating sleeve 44.
6 is rotatably supported, and the lower part of the rotary screw shaft 47 is screwed into the screw hole 43. As shown in FIG. 6, the moving frame 22 in the radial direction is integrally attached to the elevating sleeve 44.
【００１９】従って、手動で回転ノブ４６を回転するこ
とによって回転螺軸４７を回転すると、昇降スリーブ４
４はブラケット４１の矩形平板４２との摺動関係によっ
て回転することができないので、昇降スリーブ４４はパ
イプ１０の軸に対して半径方向に移動することができ
る。また、図１に示すように、半径方向移動機枠２２の
半径方向移動を案内するため、回転環２０の表面の両側
部には、それぞれガイドレール４８が取付けられてい
る。Therefore, when the rotary screw shaft 47 is rotated by manually rotating the rotary knob 46, the lifting sleeve 4 is rotated.
Since the bracket 4 cannot rotate due to the sliding relationship with the rectangular plate 42 of the bracket 41, the lifting sleeve 44 can move in the radial direction with respect to the axis of the pipe 10. Further, as shown in FIG. 1, guide rails 48 are attached to both sides of the surface of the rotating ring 20 to guide the radial movement of the moving frame 22 in the radial direction.
【００２０】次に、半径方向移動機枠２２の中央部にパ
イプ１０の軸線方向に進退自在に取付けられる探触子取
付機枠２５、及び、探触子取付機枠２５を進退する進退
機構２４について説明する。図６〜図８及び図１０に示
すように、後述する進退機構２４のスライダ５７に連結
される垂直移動案内板４９の前面には、探触子取付ブロ
ック５１の後面が、スプリング５０によってパイプ１０
の外周面に向けて付勢された状態で摺動自在に取付けら
れている。一方、探触子取付ブロック５１の前面には斜
角探触子２６が着脱自在に取付けられている。Next, a probe mounting machine frame 25 which is mounted at the center of the radial moving machine frame 22 so as to be able to advance and retreat in the axial direction of the pipe 10, and an advance / retreat mechanism 24 which advances and retreats the probe mounting machine frame 25. Will be described. As shown in FIG. 6 to FIG. 8 and FIG. 10, the rear surface of the probe mounting block 51 is provided on the front surface of a vertical movement guide plate
Are slidably mounted in a state of being urged toward the outer peripheral surface of the main body. On the other hand, the angled probe 26 is detachably mounted on the front surface of the probe mounting block 51.
【００２１】上記した探触子取付機枠２５を進退する進
退機構２４について説明すると、図６及び図８に示すよ
うに、半径方向移動機枠２２の前面の一側部には前方に
向けて伸延する筒状のケーシング５２の基部が取付けら
れている。図７及び図１０に示すように、ケーシング５
２内には、探触子進退用モータ５３が配設されており、
探触子進退用モータ５３の出力軸に固着されたギア５４
は、探触子進退用モータ５３に並設されている螺軸５５
の一端に固着されたギア５６と噛合されている。そし
て、螺軸５５には回転が規制されたスライダ５７が螺着
されており、スライダ５７には、図８に示すように、探
触子取付機枠２５の垂直移動案内板４９が取付けられて
いる。The reciprocating mechanism 24 for moving the probe mounting machine frame 25 back and forth will be described. As shown in FIGS. 6 and 8, one side of the front surface of the radial moving machine frame 22 is directed forward. The base of a tubular casing 52 that extends is attached. As shown in FIG. 7 and FIG.
A probe advance / retreat motor 53 is provided in 2.
Gear 54 fixed to the output shaft of the probe advance / retreat motor 53
Is a screw shaft 55 provided in parallel with the probe advance / retreat motor 53.
And a gear 56 fixed to one end of the gear. A screw 57 whose rotation is restricted is screwed to the screw shaft 55, and a vertical movement guide plate 49 of the probe mounting frame 25 is attached to the slider 57 as shown in FIG. I have.
【００２２】このような構成によって、探触子進退用モ
ータ５３を作動させることによって、スライダ５７、垂
直移動案内板４９及び探触子取付ブロック５１を介し
て、斜角探触子２６をパイプ１０の軸線と平行に進退さ
せることができる。また、図１０に示すように、ケーシ
ング５２内において、探触子進退用モータ５３と平行に
進退位置検出用エンコーダ５８が配設されており、進退
位置検出用エンコーダ５８の入力軸に取付けられたギア
５９は探触子進退用モータ５３の出力軸に固着されたギ
ア５４と噛合されている。従って、探触子進退用モータ
５３の出力軸の回転数を進退位置検出用エンコーダ５８
によって検出することができ、斜角探触子２６の進退量
を正確に後述する制御装置８５に記憶させることができ
る。By operating the probe advancing / retreating motor 53 with this configuration, the oblique probe 26 is connected to the pipe 10 via the slider 57, the vertical movement guide plate 49, and the probe mounting block 51. Can be advanced and retracted in parallel with the axis of. As shown in FIG. 10, an encoder 58 for detecting the forward / backward position is provided in the casing 52 in parallel with the motor 53 for moving the probe forward / backward, and is attached to the input shaft of the encoder 58 for forward / backward position detection. The gear 59 is meshed with the gear 54 fixed to the output shaft of the probe advance / retreat motor 53. Therefore, the rotational speed of the output shaft of the probe advance / retreat motor 53 is changed to the advance / retreat position detection encoder 58.
Thus, the amount of movement of the oblique probe 26 can be accurately stored in the control device 85 described later.
【００２３】次に、斜角探触子２６の構成について説明
する。図１１に示すように、探触子取付ブロック５１の
前面に取付けられたステンレス鋼からなる箱状のケーシ
ング６０内には、パイプ１０の軸線方向に間隔を開け
て、送信部６１と受信部６２とが配設されている。Next, the configuration of the oblique probe 26 will be described. As shown in FIG. 11, a transmitting unit 61 and a receiving unit 62 are provided in a box-shaped casing 60 made of stainless steel attached to the front surface of the probe mounting block 51 at intervals in the axial direction of the pipe 10. And are arranged.
【００２４】即ち、ケーシング６０内には、吸音材から
なる仕切り板６０ａが、上部がソケット溶接部１４から
離れる方向に傾斜する状態に配設されており、仕切り板
６０ａの長手方向の前後には、仕切り板６０ａと同一方
向に同一角度で傾斜する送信部６１と受信部６２とが配
設されている。送信部６１は、平坦な下面がソケット１
１の外周面に当接されると共に傾斜状態の上面に振動子
取付面が形成される合成樹脂製の送信側くさび６３と、
送信側くさび６３の振動子取付面に取付けられる薄肉板
状の送信振動子６４とからなる。一方、受信部６２は、
平坦な下面がソケット１１の外周面に当接されると共に
傾斜状態の上面に振動子取付面が形成される合成樹脂製
の受信側くさび６５と、受信側くさび６５の振動子取付
面に取付けられる薄肉板状の受信振動子６６とからな
る。That is, in the casing 60, a partition plate 60a made of a sound-absorbing material is disposed so that its upper part is inclined in a direction away from the socket welded portion 14, and is located in front and rear in the longitudinal direction of the partition plate 60a. A transmitting unit 61 and a receiving unit 62 that are inclined at the same angle in the same direction as the partition plate 60a are provided. The transmitting section 61 has a flat lower surface
A transmitting-side wedge 63 made of a synthetic resin, which is in contact with the outer peripheral surface of the device 1 and has a vibrator mounting surface formed on an inclined upper surface;
A transmission vibrator 64 in the form of a thin plate attached to the vibrator mounting surface of the transmission side wedge 63. On the other hand, the receiving unit 62
A receiving side wedge 65 made of synthetic resin whose flat lower surface is in contact with the outer peripheral surface of the socket 11 and a vibrator mounting surface is formed on the inclined upper surface, and is mounted on the vibrator mounting surface of the receiving wedge 65. And a thin plate-shaped receiving vibrator 66.
【００２５】上記した構成において、送信部６１から発
射された超音波からなるビームａは、ソケット１１に所
定の入射角α１で入った後、ソケット溶接部１４に到達
し、ソケット溶接部１４内にきず、即ち、溶込不良１５
や疲労割れ１６が存在すれば、きずエコーが発生する。
このきずエコーからなる反射ビームｂは受信部６２によ
って受信され、受信された信号は制御装置８５に送ら
れ、データ処理された後、後述するＣＲＴ９０上にエコ
ー高さ分布図等として表示されるので、溶込不良１５や
疲労割れ１６の存在や形状を推定又は認識することがで
きる。なお、上記したビームａの入射角α１と反射ビー
ムｂの反射角α２の合成屈折角α〔（α１＋α２）／
２〕は、好ましくは、４４〜４６°とする。これは、ソ
ケット溶接部１４内に発生する疲労割れ１６はパイプ１
０の軸線に対して４５°前後で生じる場合が多く、一
方、疲労割れ１６に対して直交状態に、ビームａを入射
させたり、反射ビームｂを反射させるのが、反射ビーム
ｂのエコー高さ等のデータを正確に得る上で望ましいか
らである。In the above-described configuration, the beam a composed of the ultrasonic wave emitted from the transmitting section 61 enters the socket 11 at a predetermined incident angle α1, then reaches the socket welding section 14, and enters the socket welding section 14. Flaw, that is, poor penetration 15
And fatigue cracks 16 cause flaw echoes.
The reflected beam b composed of the flaw echo is received by the receiving unit 62, and the received signal is sent to the control device 85, and after being subjected to data processing, is displayed as an echo height distribution chart or the like on a CRT 90 described later. It is possible to estimate or recognize the presence or shape of the poor penetration 15 or the fatigue crack 16. Note that the combined refraction angle α [(α1 + α2) / of the incident angle α1 of the beam a and the reflection angle α2 of the reflected beam b is described above.
2] is preferably 44 to 46 °. This is because the fatigue cracks 16 generated in the socket weld 14 are
It often occurs at about 45 ° with respect to the 0 axis. On the other hand, it is the echo height of the reflected beam b that makes the beam a incident or reflects the reflected beam b perpendicular to the fatigue crack 16. This is because it is desirable to obtain such data accurately.
【００２６】次に、装置固定機構２７の構成について説
明する。図１、図１２及び図１３に示すように、装置固
定機構２７は、超音波探傷装置Ａの装置本体１８の後面
側に配設されている。図１２及び図１３に示すように、
装置固定機構２７は、パイプ１０の頂面と、この頂面か
ら左右に１２０度対称に振り分けられた左右下部傾斜面
に当接可能な広角Ｖ字状のクランプ片６７〜６９と、ク
ランプ片６７〜６９をパイプ１０の軸線から半径方向に
放射状に移動するクランプ片移動機構７０とからなる。Next, the configuration of the device fixing mechanism 27 will be described. As shown in FIGS. 1, 12 and 13, the device fixing mechanism 27 is disposed on the rear surface side of the device main body 18 of the ultrasonic testing device A. As shown in FIGS. 12 and 13,
The device fixing mechanism 27 includes wide-angle V-shaped clamp pieces 67 to 69 capable of abutting on the top surface of the pipe 10, lower left and right inclined surfaces distributed symmetrically 120 degrees left and right from the top surface, and a clamp piece 67. To 69 in a radial direction from the axis of the pipe 10 in a radial direction.
【００２７】かかる構成によって、クランプ片移動機構
７０によってクランプ片６７〜６９を半径方向に自在に
移動することができ、パイプ１０の直径が異なっても、
容易にパイプ１０を装置本体１８に固定保持することが
できる。With this configuration, the clamp pieces 67 to 69 can be freely moved in the radial direction by the clamp piece moving mechanism 70, and even if the pipe 10 has a different diameter,
The pipe 10 can be easily fixed and held on the apparatus main body 18.
【００２８】本実施の形態では、クランプ片移動機構７
０は、以下の構成を有する。超音波探傷装置Ａの装置本
体１８の後面にはブラケット７１によって中空矩形断面
の昇降ガイド筒７２が固着されている。昇降ガイド筒７
２には、同様に矩形断面の昇降ブロック７３が、スライ
ドレール７４に沿って上下方向に移動自在に配設されて
いる。昇降ブロック７３には上下方向にねじ孔が穿設さ
れており、このねじ孔内には上下端部が昇降ガイド筒７
２の上下端部によって回転自在に支持されたブロック昇
降ねじ７６が螺着されている。また、ブロック昇降ねじ
７６の上端には手動ハンドル７７が取付けられている。In the present embodiment, the clamp piece moving mechanism 7
0 has the following configuration. An elevating guide cylinder 72 having a hollow rectangular cross section is fixed to a rear surface of the apparatus main body 18 of the ultrasonic inspection apparatus A by a bracket 71. Elevating guide cylinder 7
2, a lifting block 73 having a rectangular cross-section is also movably arranged in a vertical direction along a slide rail 74. A screw hole is formed in the elevating block 73 in the up and down direction.
A block lifting screw 76 rotatably supported by upper and lower ends of the block 2 is screwed. A manual handle 77 is attached to the upper end of the block lifting screw 76.
【００２９】一方、昇降ガイド筒７２の両側壁には開口
７８が設けられており、基端を昇降ブロック７３の両側
壁に固着されたリンク取付アーム７９の先部が開口７８
を通して左右側方に突出されている。リンク取付アーム
７９の先部には、それぞれ、連結リンク８０の上端が連
結されている。装置本体１８の裏面の左右側部には、パ
イプ１０を囲む状態で一対のＬ字状揺動アーム８１が、
枢軸８２周りに左右対称に回転自在に取付けられてい
る。両Ｌ字状揺動アーム８１の下端にはそれぞれクラン
プ片６８、６９が取付けられている。一方、両Ｌ字状揺
動アーム８１の上端は、それぞれ、連結リンク８０の下
端に連結されている。On the other hand, openings 78 are provided in both side walls of the elevating guide cylinder 72, and the tip of a link mounting arm 79 whose base end is fixed to both side walls of the elevating block 73 is formed in the opening 78.
Through and project to the left and right. The upper ends of the connection links 80 are connected to the front ends of the link mounting arms 79, respectively. A pair of L-shaped swing arms 81 are provided on the right and left sides of the back surface of the device main body 18 so as to surround the pipe 10.
It is rotatably mounted symmetrically about a pivot 82. Clamp pieces 68, 69 are attached to the lower ends of both L-shaped swing arms 81, respectively. On the other hand, the upper ends of the two L-shaped swing arms 81 are connected to the lower ends of the connection links 80, respectively.
【００３０】かかる構成によって、手動ハンドル７７を
回転して昇降ブロック７３を昇降させることによって、
両Ｌ字状揺動アーム８１を左右方向に移動させることが
でき、Ｌ字状揺動アーム８１の先部に取付けられたクラ
ンプ片６８、６９をパイプ１０の軸線から半径方向に移
動させることができる。With this configuration, the manual handle 77 is rotated to move the elevating block 73 up and down.
Both L-shaped rocking arms 81 can be moved in the left-right direction, and the clamp pieces 68 and 69 attached to the tip of the L-shaped rocking arm 81 can be moved in the radial direction from the axis of the pipe 10. it can.
【００３１】また、図１２に示すように、昇降ガイド筒
７２の下端には、先部がパイプ１０の軸線に向けて伸延
する昇降枠８３の基部が固着されており、昇降枠８３内
に設けられた摺動溝内には、先部にクランプ片６７が取
付けられたクランプ片取付レバー８４が上下方向に摺動
自在に嵌入されている。なお、クランプ片取付レバー８
４は固定ボルト８４ａによって、任意の昇降位置で、昇
降枠８３に固定することができる。As shown in FIG. 12, a base of a lifting frame 83 whose tip extends toward the axis of the pipe 10 is fixed to the lower end of the lifting guide cylinder 72, and is provided inside the lifting frame 83. A clamp piece mounting lever 84 having a clamp piece 67 attached to the tip thereof is slidably fitted in the sliding groove in the vertical direction. The clamp piece mounting lever 8
4 can be fixed to the elevating frame 83 at an arbitrary elevating position by a fixing bolt 84a.
【００３２】かかる構成によって、クランプ片取付レバ
ー８４を昇降枠８３に沿って摺動することによって、ク
ランプ片６７をパイプ１０の軸線から半径方向に移動さ
せることができる。With this configuration, the clamp piece 67 can be moved in the radial direction from the axis of the pipe 10 by sliding the clamp piece mounting lever 84 along the lifting frame 83.
【００３３】次に、上記した超音波探傷装置Ａに用いる
制御装置８５の構成について説明する。図１４に示すよ
うに、制御装置８５は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）８
６と、入、出力インターフェース８７、８８と、メモリ
８９とからなる。入力インターフェース８７には、斜角
探触子２６と、回転角度検出用エンコーダ３８と、進退
位置検出用エンコーダ５８とが接続されている。Next, the configuration of the control device 85 used in the above-described ultrasonic flaw detector A will be described. As shown in FIG. 14, the control device 85 includes a CPU (Central Processing Unit) 8
6, an input / output interface 87, 88, and a memory 89. The input interface 87 is connected to the oblique probe 26, the rotation angle detection encoder 38, and the advance / retreat position detection encoder 58.
【００３４】一方、出力インターフェース８８には、斜
角探触子２６によって得られた溶込不良１５と疲労割れ
１６に関するデータをグラフ化して表示するＣＲＴ９０
と、このグラフ化された情報を印刷するプリンタ９１
と、予めメモリ８９に記憶されているプログラムに基づ
いて駆動され、探触子回転用モータ３３を駆動する探触
子回転用モータ駆動回路９２と、予めメモリ８９に記憶
されているプログラムに基づいて駆動され、探触子進退
用モータ５３を駆動する探触子進退用モータ駆動回路９
３とが接続されている。また、斜角探触子２６の探傷感
度の個体差を補正するため、必要に応じて、出力インタ
ーフェース８８にシンクロスコープ９４を接続すること
もできる。On the other hand, the output interface 88 has a CRT 90 for displaying data on the penetration defect 15 and the fatigue crack 16 obtained by the bevel probe 26 in a graph.
And a printer 91 for printing the graphed information
And a probe rotation motor drive circuit 92 that is driven based on a program stored in the memory 89 in advance and drives the probe rotation motor 33, and a program stored in the memory 89 in advance. A probe advance / retreat motor drive circuit 9 that is driven and drives the probe advance / retreat motor 53
3 are connected. In addition, a synchroscope 94 can be connected to the output interface 88 as necessary to correct individual differences in the flaw detection sensitivity of the oblique probe 26.
【００３５】次に、上記した全体構成を有する超音波探
傷装置Ａによるソケット溶接部１４の溶込不良１５及び
疲労割れ１６の検出方法について、図１５に示すフロー
チャートに基づいて以下説明する。まず、テストピース
に超音波探傷装置Ａを取付け、斜角探触子２６より超音
波からなるビームａをテストピースに発射し、シンクロ
スコープ９４上にエコー信号からなる反射ビームｂのデ
ータ出力を表示させ、時間軸、探傷感度の調整を行う
（ステップ１１０）。Next, a method of detecting a penetration defect 15 and a fatigue crack 16 of the socket welded portion 14 by the ultrasonic flaw detector A having the above-described overall configuration will be described with reference to a flowchart shown in FIG. First, the ultrasonic flaw detector A is attached to the test piece, a beam a composed of ultrasonic waves is emitted from the oblique probe 26 to the test piece, and the data output of the reflected beam b composed of the echo signal is displayed on the synchroscope 94. Then, the time axis and the flaw detection sensitivity are adjusted (step 110).
【００３６】制御装置８５のＣＰＵ８６に、継手情報、
探傷条件、判定レベル等を入力する（ステップ１１
１）。The CPU 86 of the control device 85 sends joint information,
Input flaw detection conditions, determination levels, etc. (Step 11)
1).
【００３７】パイプ１０に、装置固定機構２７を用い
て、超音波探傷装置Ａを跨設状態に強固に取付けると共
に、ソケット溶接部１４の近傍をなすソケット１１の外
周面上に斜角探触子２６を位置させる（ステップ１１
２）。The ultrasonic flaw detector A is firmly attached to the pipe 10 using the device fixing mechanism 27 in a state of straddling, and the oblique probe is placed on the outer peripheral surface of the socket 11 near the socket welded portion 14. 26 (Step 11)
2).
【００３８】次に、ソケット溶接部１４の粗探傷を行う
（ステップ１１３）。具体的には、回転機構１９を駆動
して、斜角探触子２６をソケット溶接部１４の周りに、
円周方向に１°ピッチごとにデータを取り込みながら、
１回転３６０°探傷する。また、上記したデータ取り込
み作業を、進退機構２４を駆動して、図１１に示すよう
に、パイプ１０の軸線方向に沿って、１ｍｍごとに移動
しながら１２回行う。なお、図１１において、〜
は、１２回のデータ取り込み作業における６回の軸線方
向探傷位置を示す。Next, a rough flaw detection of the socket weld portion 14 is performed (step 113). Specifically, the rotation mechanism 19 is driven to move the oblique probe 26 around the socket weld 14,
While taking in data at every 1 ° pitch in the circumferential direction,
Flaw detection is performed 360 degrees per rotation. In addition, the above-described data capturing operation is performed 12 times by driving the advance / retreat mechanism 24 and moving along the axial direction of the pipe 10 every 1 mm as shown in FIG. In addition, in FIG.
Indicates six axial flaw detection positions in the twelve data acquisition operations.
【００３９】この粗探傷によって、図１６及び図１７に
示すように、各回ごとに、各軸線方向探傷位置におけ
る、円周方向角度、エコー高さ分布図を作成し、円周方
向の溶込不良１５及び疲労割れ１６からなるきずに関す
るデータとして、ＣＲＴ９０上に表示したり、プリンタ
９１によって打ち出す。そして、これらのきずエコーデ
ータの包絡線より、ソケット溶接部１４におけるきずの
存在の有無を判断できると共に、溶込不良１５や疲労割
れ１６の存在もある程度推定することができる（ステッ
プ１１４）。As shown in FIG. 16 and FIG. 17, a circumferential angle and an echo height distribution chart at each axial direction flaw detection position are created by this coarse flaw detection, and a circumferential penetration defect is formed. The data relating to the flaws consisting of the fissures 15 and the fatigue cracks 16 are displayed on the CRT 90 or are projected by the printer 91. From the envelope of these flaw echo data, the presence or absence of flaws in the socket weld portion 14 can be determined, and the presence of poor penetration 15 and fatigue crack 16 can be estimated to some extent (step 114).
【００４０】次に、ソケット溶接部１４の精密探傷を行
う（ステップ１１４〜ステップ１１７）。即ち、ステッ
プ１１４において、ソケット溶接部１４にきずが存在す
ると判断した場合は（ステップ１１４Ｙ）、粗探傷で得
られた円周方向角度ごとの溶込不良１５及び疲労割れ１
６の分布図から、精密探傷を行う角度を選び、入力する
（ステップ１１５）。Next, a precision flaw detection of the socket weld portion 14 is performed (steps 114 to 117). That is, if it is determined in step 114 that there is a flaw in the socket welded portion 14 (step 114Y), poor penetration 15 and fatigue crack 1 for each circumferential angle obtained by coarse flaw detection
An angle at which precision flaw detection is performed is selected and input from the distribution map 6 (step 115).
【００４１】入力された角度位置において、軸線方向に
０．１ｍｍピッチでデータを取り込みながら１２ｍｍ
（計１２０回）探傷する（ステップ１１６）。なお、取
り込みピッチは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで調整すること
ができる。このデータを基に、図１９及び図２０に示す
ような、溶込不良１５及び疲労割れ１６の分布図を作成
し、特に疲労割れ１６の深さ、高さ、及び軸方向位置を
ＣＰＵ８６で計算し、きずに関するデータとして、ＣＲ
Ｔ９０上に表示したり、プリンタ９１によって打ち出す
（ステップ１１６）。以上の精密探傷を、疲労割れ１６
の数だけ繰り返す（ステップ１１７）。At the input angular position, 12 mm while taking in data at a pitch of 0.1 mm in the axial direction.
Flaw detection is performed (total 120 times) (step 116). The take-in pitch can be adjusted in the range of 0.1 mm to 0.5 mm. Based on this data, distribution maps of the penetration defect 15 and the fatigue crack 16 as shown in FIGS. 19 and 20 are created, and in particular, the depth, height, and axial position of the fatigue crack 16 are calculated by the CPU 86. And as data on the flaw, CR
It is displayed on T90 or printed by the printer 91 (step 116). The above-mentioned precision flaw detection was carried out using fatigue crack 16
(Step 117).
【００４２】図１８にソケット溶接部１４の実際の切断
面を示す。図１８〜図２０から明らかなように、図１９
及び図２０に示す溶込不良１５と疲労割れ１６の分布図
は、ソケット溶接部１４に現実に存在する溶込不良１５
と疲労割れ１６の形状（深さ、高さ、及び軸方向位置）
を正確に表している。即ち、本発明に係るソケット溶接
部内の溶込不良及び疲労割れを検出する方法によって、
ソケット溶接部１４における溶込不良１５と疲労割れ１
６の形状を正確に認識することができるので、探傷作業
の信頼性を著しく高めることができる。FIG. 18 shows an actual cut surface of the socket welding portion 14. As is clear from FIGS.
20 and the distribution diagram of the penetration defect 15 and the fatigue crack 16 shown in FIG.
And shape of fatigue crack 16 (depth, height, and axial position)
Represents exactly. That is, by the method of detecting poor penetration and fatigue cracking in the socket weld according to the present invention,
Poor penetration 15 and fatigue crack 1 in socket weld 14
Since the shape of No. 6 can be accurately recognized, the reliability of the flaw detection work can be significantly improved.
【００４３】その後、他のソケット溶接部１４へ超音波
探傷装置Ａを取付け、同様にしてソケット溶接部１４の
溶込不良１５及び疲労割れ１６の検出を行う。Thereafter, the ultrasonic flaw detector A is attached to another socket welded portion 14, and the penetration defect 15 and the fatigue crack 16 of the socket welded portion 14 are similarly detected.
【００４４】以上、本発明を、一実施の形態を参照して
具体的に説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の
形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形
態や変容例も含むものである。例えば、実施の形態で
は、超音波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良及
び疲労割れの検出方法は、直列に連結されるパイプのジ
ョイント溶接部の探傷装置に用いたが、これに限定しな
くても、例えば、エルボ、チーズあるいは曲管のソケッ
ト溶接部の探傷などにも用いることができる。As described above, the present invention has been specifically described with reference to one embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and is described in the claims. It also includes other embodiments and modified examples that can be considered within the scope of the matters. For example, in the embodiment, the method of detecting penetration failure and fatigue cracking of a socket weld by an ultrasonic flaw detector was used for a flaw detector for a joint weld of pipes connected in series, but is not limited to this. However, for example, it can also be used for flaw detection of an elbow, a cheese, or a socket weld of a curved tube.
【００４５】[0045]
【発明の効果】請求項１〜２記載の超音波探傷装置によ
るソケット溶接部内の溶込不良及び疲労割れの検出方法
においては、ソケットの開口端部の外周面上に超音波探
傷装置の斜角探触子を取付け、斜角探触子を外周面に沿
って軸線方向に移動すると共に外周面周りに円周方向に
も回転させながらソケット溶接部に向けて超音波からな
るビームを送信し、ソケット溶接部内の溶込不良に起因
する反射ビームのみならず、ソケット溶接部内の疲労割
れに起因する反射ビームも受信し、反射ビームをデータ
分析して、溶込不良及び疲労割れの有無のみならず、疲
労割れの形状も推定するようにしている。According to the method for detecting poor penetration and fatigue cracking in a socket weld by the ultrasonic flaw detector according to claims 1 and 2, the oblique angle of the ultrasonic flaw detector is formed on the outer peripheral surface of the opening end of the socket. Attach the probe, move the oblique probe in the axial direction along the outer peripheral surface, and transmit a beam consisting of ultrasonic waves toward the socket weld while rotating in the circumferential direction around the outer peripheral surface, Not only the reflected beam due to poor penetration in the socket weld, but also the reflected beam due to fatigue cracks in the socket weld is received, and the reflected beam is analyzed for data. Also, the shape of the fatigue crack is estimated.
【００４６】従って、ソケット溶接部における溶込不良
のみならず疲労割れも容易かつ迅速に測定することがで
き、ソケット溶接部における探傷作業の信頼性を高める
ことができる。Therefore, not only poor penetration but also fatigue cracking at the socket weld can be measured easily and quickly, and the reliability of the flaw detection work at the socket weld can be improved.
【００４７】特に、請求項２記載の超音波探傷装置によ
るソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法に
おいては、斜角探触子を、ソケットの開口端部の外周面
に沿って軸線方向に粗ピッチで移動すると共に円周方向
に回転させながらソケット溶接部に向けてビームを送信
して粗探傷を行い、粗探傷データから作成された円周方
向角度ごとの疲労割れの粗分布図から精密探傷を行う角
度を選び、該角度位置において、斜角探触子を、ソケッ
トの開口端部の外周面に沿って軸線方向に細ピッチで移
動させながらソケット溶接部に向けてビームを送信して
精密探傷を行い、疲労割れの精密分布図を再度作成し、
疲労割れの深さ、高さ、及び軸方向位置を正確に推定す
るようにしている。In particular, in the method for detecting poor penetration and fatigue cracking of a socket weld by an ultrasonic flaw detector according to the second aspect, the oblique probe is provided with an axial line extending along the outer peripheral surface of the opening end of the socket. A coarse distribution of fatigue cracks for each circumferential angle created from coarse flaw detection data by transmitting a beam toward the socket weld while moving at a coarse pitch in the direction and rotating in the circumferential direction Select the angle at which precision flaw detection is to be performed, and at this angle position, transmit the beam toward the socket weld while moving the bevel probe at a fine pitch in the axial direction along the outer peripheral surface of the open end of the socket. To conduct a precision flaw detection and re-create a precise distribution map of fatigue cracks,
The depth, height, and axial position of the fatigue crack are accurately estimated.
【００４８】従って、ソケット溶接部内の疲労割れの形
状を正確に推定することができ、ソケット溶接部におけ
る探傷作業の信頼性をさらに高めることができる。Accordingly, the shape of the fatigue crack in the socket weld can be accurately estimated, and the reliability of the flaw detection work in the socket weld can be further improved.
【図１】本発明に係る超音波探傷装置によるソケット溶
接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法に用いる超音波
探傷装置の側面図である。FIG. 1 is a side view of an ultrasonic flaw detector used for a method of detecting poor penetration and fatigue cracking of a socket weld by an ultrasonic flaw detector according to the present invention.
【図２】同超音波探傷装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the ultrasonic flaw detector.
【図３】同超音波探傷装置の裏面図である。FIG. 3 is a rear view of the ultrasonic flaw detector.
【図４】図３のII−II線による断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
【図５】図３のＩ−Ｉ線による断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line II of FIG. 3;
【図６】超音波探傷装置の進退機構の要部を示す斜視図
である。FIG. 6 is a perspective view showing a main part of an advance / retreat mechanism of the ultrasonic flaw detector.
【図７】超音波探傷装置の進退機構の要部を示す正面図
である。FIG. 7 is a front view showing a main part of an advance / retreat mechanism of the ultrasonic flaw detector.
【図８】超音波探傷装置の進退機構の要部を示す平面図
である。FIG. 8 is a plan view showing a main part of an advance / retreat mechanism of the ultrasonic flaw detector.
【図９】超音波探傷装置の要部を示す側面図である。FIG. 9 is a side view showing a main part of the ultrasonic flaw detector.
【図１０】超音波探傷装置の進退機構の要部を示す平断
面図である。FIG. 10 is a plan sectional view showing a main part of an advance / retreat mechanism of the ultrasonic flaw detector.
【図１１】超音波探傷装置の探傷状態を示す説明図であ
る。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a flaw detection state of the ultrasonic flaw detection device.
【図１２】超音波探傷装置の装置固定機構の要部を示す
正面図である。FIG. 12 is a front view showing a main part of a device fixing mechanism of the ultrasonic inspection device.
【図１３】超音波探傷装置の装置固定機構の要部を示す
平面図である。FIG. 13 is a plan view showing a main part of a device fixing mechanism of the ultrasonic flaw detector.
【図１４】超音波探傷装置の制御装置のブロック図であ
る。FIG. 14 is a block diagram of a control device of the ultrasonic flaw detector.
【図１５】本発明に係る超音波探傷装置によるソケット
溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法のフローチャ
ートである。FIG. 15 is a flowchart of a method for detecting poor penetration and fatigue cracking of a socket weld by the ultrasonic flaw detector according to the present invention.
【図１６】粗探傷における溶込不良と疲労割れの分布図
である。FIG. 16 is a distribution diagram of poor penetration and fatigue cracking in coarse inspection.
【図１７】粗探傷における溶込不良と疲労割れの分布図
である。FIG. 17 is a distribution diagram of poor penetration and fatigue cracking in coarse flaw detection.
【図１８】ソケット溶接部の実際の断面図である。FIG. 18 is an actual sectional view of a socket weld.
【図１９】精密探傷における溶込不良と疲労割れの分布
図である。FIG. 19 is a distribution diagram of poor penetration and fatigue cracking in precision flaw detection.
【図２０】精密探傷における溶込不良と疲労割れの分布
図である。FIG. 20 is a distribution diagram of poor penetration and fatigue cracking in precision flaw detection.
【図２１】従来のソケット溶接部内の溶込不良及び疲労
割れを検出する方法の説明図である。FIG. 21 is an explanatory view of a conventional method for detecting poor penetration and fatigue cracking in a socket weld.
Ａ 超音波探傷装置 ａ ビーム ｂ 反射ビーム α 合成屈折角 α１ 入射角 α２ 反射角 １０ パイプ １１ ソケット １２ 開口端部 １３ 環状段差
部 １４ ソケット溶接部 １５ 溶込不良 １６ 疲労割れ １７ 開口部 １８ 装置本体 １９ 回転機構 ２０ 回転環 ２１ 半径方向
移動機構 ２２ 半径方向移動機枠 ２４ 進退機構 ２５ 探触子取付機枠 ２６ 斜角探触
子 ２７ 装置固定機構 ２８ 環状案内
溝 ２９ セクターギア ３０ 軸受 ３１ 軸受 ３２ モータケ
ーシング ３３ 探触子回転用モータ ３４ 第１ギア ３５ 第２ギア ３６ 第３ギア ３７ 第４ギア ３８ 回転角度
検出用エンコーダ ３９ 第５ギア ４０ 第６ギア ４１ ブラケット ４２ 矩形平板 ４３ ねじ孔 ４４ 昇降スリ
ーブ ４５ 天板 ４６ 回転ノブ ４７ 回転螺軸 ４８ ガイドレ
ール ４９ 垂直移動案内板 ５０ スプリン
グ ５１ 探触子取付ブロック ５２ ケーシン
グ ５３ 探触子進退用モータ ５４ ギア ５５ 螺軸 ５６ ギア ５７ スライダ ５８ 進退位置
検出用エンコーダ ５９ ギア ６０ ケーシン
グ ６０ａ 仕切り板 ６１ 送信部 ６２ 受信部 ６３ 送信側く
さび ６４ 送信振動子 ６５ 受信側く
さび ６６ 受信振動子 ６７ クランプ
片 ６８ クランプ片 ６９ クランプ
片 ７０ クランプ片移動機構 ７１ ブラケッ
ト ７２ 昇降ガイド筒 ７３ 昇降ブロ
ック ７４ スライドレール ７６ ブロック
昇降ねじ ７７ 手動ハンドル ７８ 開口 ７９ リンク取付アーム ８０ 連結リン
ク ８１ Ｌ字状揺動アーム ８２ 枢軸 ８３ 昇降枠 ８４ クランプ
片取付レバー ８４ａ 固定ボルト ８５ 制御装置 ８６ ＣＰＵ（中央演算処理装置） ８７ 入力イン
ターフェース ８８ 出力インターフェース ８９ メモリ ９０ ＣＲＴ ９１ プリンタ ９２ 探触子回転用モータ駆動回路 ９３ 探触子進
退用モータ駆動回路 ９４ シンクロスコープDESCRIPTION OF SYMBOLS A Ultrasonic flaw detector a Beam b Reflected beam α Synthetic refraction angle α1 Incident angle α2 Reflection angle 10 Pipe 11 Socket 12 Open end 13 Annular step 14 Socket welding part 15 Poor penetration 16 Fatigue crack 17 Opening 18 Equipment body 19 Rotating mechanism 20 Rotating ring 21 Radial moving mechanism 22 Radial moving machine frame 24 Retracting mechanism 25 Probe mounting machine frame 26 Bevel probe 27 Device fixing mechanism 28 Annular guide groove 29 Sector gear 30 Bearing 31 Bearing 32 Motor casing 33 Probe rotation motor 34 First gear 35 Second gear 36 Third gear 37 Fourth gear 38 Rotation angle detection encoder 39 Fifth gear 40 Sixth gear 41 Bracket 42 Rectangular plate 43 Screw hole 44 Lifting sleeve 45 Top Plate 46 Rotation knob 47 Rotation screw shaft 48 Guide rail 49 Vertical movement guide plate 0 Spring 51 Probe mounting block 52 Casing 53 Probe advance / retreat motor 54 Gear 55 Screw shaft 56 Gear 57 Slider 58 Advance / retreat position detection encoder 59 Gear 60 Casing 60a Partition plate 61 Transmitter 62 Receiver 63 Transmitter wedge 64 Transmitting transducer 65 Receiving wedge 66 Receiving transducer 67 Clamping piece 68 Clamping piece 69 Clamping piece 70 Clamping piece moving mechanism 71 Bracket 72 Elevating guide cylinder 73 Elevating block 74 Slide rail 76 Block elevating screw 77 Manual handle 78 Opening 79 Link mounting arm Reference Signs List 80 connecting link 81 L-shaped swing arm 82 pivot 83 lifting frame 84 clamp piece mounting lever 84a fixing bolt 85 control device 86 CPU (central processing unit) 87 input interface 88 output in Over the face 89 memory 90 CRT 91 printer 92 probe rotation motor driving circuit 93 probe reciprocating motor driving circuit 94 synchroscope
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清田 文範 福岡県北九州市小倉北区井堀４丁目10番13 号 新日本非破壊検査株式会社内 (72)発明者 濱島 隆之 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 荒川 豊 東京都港区西新橋３丁目７番１号 東芝プ ラント建設株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Fuminori Kiyota 4-10-13 Ibori, Kokurakita-ku, Kitakyushu-city, Fukuoka Prefecture Inside New Japan Non-Destructive Inspection Co., Ltd. (72) Inventor Takayuki Hamashima Shinsugita, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 8 Tochiba Corporation Yokohama Business Office (72) Inventor Yutaka Arakawa 3-7-1 Nishishinbashi, Minato-ku, Tokyo Toshiba Plant Construction Co., Ltd.
Claims (2)
端部に嵌入されて環状段差部が形成され、該環状段差部
を溶接することによって形成される環状のソケット溶接
部内の溶込不良及び疲労割れを検出する方法であって、 前記ソケットの開口端部の外周面上に超音波探傷装置の
斜角探触子を取付け、該斜角探触子を前記外周面に沿っ
て軸線方向に移動すると共に前記外周面周りに円周方向
にも回転させながら前記ソケット溶接部に向けて超音波
からなるビームを送信し、前記ソケット溶接部内の前記
溶込不良に起因する反射ビームのみならず、前記ソケッ
ト溶接部内の前記疲労割れに起因する反射ビームも受信
し、該反射ビームをデータ分析して、前記溶込不良及び
疲労割れの有無のみならず、前記疲労割れの形状も推定
するようにしたことを特徴とする超音波探傷装置による
ソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法。1. An annular step is formed by fitting one end of a pipe into an open end of a corresponding socket, and poor penetration and fatigue in an annular socket weld formed by welding the annular step. A method for detecting cracks, comprising: mounting an oblique probe of an ultrasonic flaw detector on an outer peripheral surface of an opening end of the socket, and moving the oblique probe in an axial direction along the outer peripheral surface. While transmitting a beam of ultrasonic waves toward the socket weld while rotating also in the circumferential direction around the outer peripheral surface, not only the reflected beam due to the poor penetration in the socket weld, but also the A reflected beam resulting from the fatigue crack in the socket weld is also received, and the reflected beam is analyzed for data to estimate not only the presence of the poor penetration and the fatigue crack but also the shape of the fatigue crack. Detection method of penetration defects and fatigue cracks of the socket weld by ultrasonic flaw detection apparatus according to claim.
端部の外周面に沿って軸線方向に粗ピッチで移動すると
共に円周方向に回転させながら前記ソケット溶接部に向
けてビームを送信して粗探傷を行い、粗探傷データから
作成された円周方向角度ごとの疲労割れの粗分布図から
精密探傷を行う角度を選び、該角度位置において、前記
斜角探触子を、前記ソケットの開口端部の外周面に沿っ
て軸線方向に細ピッチで移動させながら前記ソケット溶
接部に向けてビームを送信して精密探傷を行い、前記疲
労割れの精密分布図を再度作成し、前記疲労割れの深
さ、高さ、及び軸方向位置を正確に推定するようにした
ことを特徴とする請求項１記載の超音波探傷装置による
ソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法。2. A beam is directed toward the socket weld while the bevel probe is moved at a coarse pitch in the axial direction along the outer peripheral surface of the open end of the socket and is rotated in the circumferential direction. Performing the coarse flaw detection to transmit, select an angle to perform precision flaw detection from the coarse distribution diagram of fatigue cracks for each circumferential angle created from the coarse flaw detection data, at the angular position, the oblique angle probe, While moving at a fine pitch in the axial direction along the outer peripheral surface of the opening end of the socket, a beam is transmitted toward the socket welded portion to perform precision flaw detection, and a precision distribution map of the fatigue crack is created again, and The method for detecting poor penetration and fatigue cracking of a socket weld by an ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein the depth, height and axial position of the fatigue crack are accurately estimated.
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1996
- 1996-10-03 JP JP8282967A patent/JP3023660B2/en not_active Expired - Fee Related
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