JPS61270657A - 超音波探傷試験方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、長大橋の補剛桁を構成する弦材のかど継手
クループ溶接部、かど継手すみ肉溶接部。

内面すみ肉溶接部等の超音波探傷試験を行なう超音波探
傷試験方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、長大橋の補剛桁を構成する弦材は、たとえば第
１２図、第１３図に示すように、水平な下フランジ（］
）と、下フランジ（１）の両端部に立設された２♂ニゲ
（２）と、両ウェブ（２）の上端部に設けられたフラン
ジ（３）とからなり、下フランジ（１）と両ウェブ（２
）とによるかと継手（４）ｋおよびフランジ（３）と両
ウェブ（２）とによるかど継手（５）にそれぞれ部分溶
込み溶接が施工され、通常かど継手（４）に対しては開
先を形成しないすみ肉溶接が行なわれ、かど継手（５）
に対しては開先（６）を形成するグループ溶接が行なわ
′ｉ′１、いずノ１−の溶接の場合も、欠陥の発生を本
然にＪｌ）ｊ　Ｉｔできる溶接法を確立して溶接施工［
するととが必要であるか、欠陥の発４１．を完全にｌ！
７Ｊ−＋にすることは不可能であるため、溶接部の健全
性を中針保証するに星る探傷試験法を確立し、このよう
な試験法により、所定の規制値を満足するような結果が
得ら−ｈ、、　ｈ−は、逆に健全性を十分に保証し得る
溶接を加ｉ−「できることになる。

そして、長大橋が鉄道橋あるいは道路鉄道併用僑である
場合、疲労強度を十分考慮した設計がなされるため、前
記したような補剛桁の弦材の溶接部にり１する探傷試験
法としても、単なる欠陥の有無の検出に留らず、溶接部
における欠陥位置および欠陥寸法を電量的に、しかも高
精度に検出できることが襞求さ）１、前記Ｌ″に第１２
図、第１３図に示す弦Ｈの場合、その溶接部の形状の問
題から。

従来超音波探傷試験が適用さｈており、弦材の溶接部に
発生し得るスラグ巻込み、開先面の融合不良、＄１れ、
ゾロ−ホール、たれ込み、溶込み量不足などの欠陥のう
ち、とくに弦材の疲労強度に犬きな影響を及はす欠陥で
あるルート部に発生ずるブローホール、溶込み量不足お
よび溶込み線の急変を検出することか１）［能な７１イ
イｔ）波探傷試験力θぐが種々試みらねている。

ところで、第１２図、第１３図に示す弘拐の溶接部に対
する従来の超音波探傷試験刀θ、の１例について説［！
Ｉ（すると、欠陥検出用の２個の集束パリ斜角探触イお
よＯ・溶込み線検出用の集束！ｖ１１垂直探触イをシト
在合に取りイス１けて一体に配設し、各継手（４）。

（５）の離接部そハそわに対し、第１３図（２１）　、
　（１＋）中の矢印に示す方向から超音波を入射すると
ともに、各溶接部の溶接線方向、すなわちフランジ（１
）　、　（３）。

ウェブ（２）の長さ方向および該長さ方向に直交する方
向そわ、ぞれに前記走査台を所定範囲内において走査さ
せ、各探触イにより前記ノ１−査による各測定点におけ
る超音波エコーを検出し、前記溶接部の探傷試験を行な
っている。

このとき、前記各ｍ接部の溶接線方向をＹ軸とし、前記
溶接線方向に直交する方向をＹ軸とすると、Ａｉ前前記
ノコ在合の走査として、）′軸方向に振動しなからＸ軸
ノ）向に進む所謂群方形走査が行なわれ、所定のＸ軸Ｌ
Ｑ点からＸ軸方向に前記走査台が２ステツプずつ移動す
る間に、所定のＹ軸原点からＹ軸方向に＋ｉｉｌ記走査
台が往復移動し、前記走査台がＹ軸方向に往、？しする
間それぞれに前に己探触子より複数回超音波が放射さ１
１−るとともにエコーが検出され、これらの動作の繰り
返しにより複数の測定点における超音波エコーの測定デ
ータが取り込捷ｆ］−る。

そして、前記垂直探触子による各Ｘ軸位置ごとのＹ軸方
向への移動距離（以下Ｙ距離という）に対するエコー高
式の変化曲線が導出５作成され、たとえば第１３図（１
））に示す継手（５）の溶接部の場合、ウェブ（２）の
−１一端面とフランジ（３）の表面とが同−自白にある
と仮定し、第１３図（ｌりがＹ軸に直交する任意の断面
を示すものとすると、ウェブ（２）の上端部をＹ軸原点
、すなわちＹ距離、ｙ　＝　Ｏとｊ７たときに、Ｙ距離
ｙがある値ｙ′よりも大きい間はエコー高さはほぼ一定
の値となり、Ｙ距離ｙがｙ′より小さくなるとエコー高
さが急激に低下するような曲線が得られる。

これは、Ｙ軸原点から則わた溶融金属のない部分に前記
垂直探触ｒからの超音波が放射されると、ウェブ（２）
の底面におけるエコーか前記探触子により検出きねるた
め、エコー高さはほぼ一定になるが、前記垂直探触子か
らの超音波が）′軸原点に近づいて溶融金属の存在する
部分を横切ると、超音波が溶融金属を透過するため、前
記したようなウェブ（２）の底面エコーがなくなり、エ
コー高さが急激に低下するものである。

ところで、＋ｉＩ記したようなエコー高さの低下は前記
探触「からの超音波が横切る溶融金属の厚みの増加に伴
っていっそう激しくなるため、前記溶接部の溶込み量、
すなわち前記Ｙ距離ｙのどの深さ１でウェブ（２）、フ
ランジ（３）等のＩす拐が溶は込んでいるかを測定する
場合、前記したように作成さね５たエコー高さの変化曲
線において、エコー高さが底面エコーによる一定値から
所定量低下したときのＹ距離ｙを読み取り、そのときの
Ｙ距離ｙを溶込み量と定め、これらを各Ｘ軸位置ごとに
求め、／ことえげ第１４図（）ｌ）に示すように、前記
垂直探触子のＸｌｌｌ４ＩＩ原点からのＸ軸方向への移
動距離（以下Ｘ距離という）に列する溶込み量を順次に
プロットシて１前記溶接部の溶込み線が検？ｌ’、＋さ
れる。

なお、１）ＩＩ記したＸ距離に対する溶込み量の変化表
示を溶込み量のＣスコープ表示と称し、前記垂直探触子
による各ｉ’１ｌｌｌ定点における測定データがデータ
処理部により一括して取り込まれて処理され、チャー１
・紙上等に自動的に表示きれるようになっている。

つきに、各測定点ごとに前記両斜角探触子からダイに超
音波が所定の屈折角で散剤され、一方の１前記探触ｆ−
からの超音波の欠陥エコーを他力で受けるようにし、た
とえば第１４図中１　、　（ｅ’）にそｈ−ぞハーフ１
：、すように、前記両斜角探触子それぞれによるＸ距離
に苅する欠陥エコー高さおよび欠陥エコー高さが所定値
以上となるときのＹ距離を合わせて順次にブ（ｆｆツト
し、前記溶接部における欠陥位置および分布が検出され
る。

なお、前記したＸ距離に対する欠陥エコー高さの表示を
欠陥のＡスコープ表示と称し、Ｘ距離に対する所定値以
上の欠陥エコー高さが現われる点のＹ距離表示を欠陥の
Ｃスコープ表示と称ｊ７、前記両斜角探触子による各測
定点における測定データが前記したデータ処理部により
一括してＱり込せハ、て処理され、チャート紙上等に自
動的に表示されるようになっている。

そして、第１４図（ａ）に示す溶込み爪のＣスコープ表
示から、各点のＹ距離を読み取ることにより、前記した
ように溶接部の各Ｘ位置における溶込み量を測定するこ
とができると同時に、溶込み量が急激に変動する個所が
あるか否かにより溶込み線の急変を検出することができ
、たとえば同図（２１）中の領域Ｔにおいて溶込み量が
急激に変動していることから、溶込み線の急変を検出す
ることができる。

このとき、１ｉ記溶込み晴のＣスコープ表示から前記溶
接部ののどＰｆが設定釦より不足しているか否かの判定
を行ない、のど厚の不足の検出を行なうことができるの
け勿論である。

つぎに、第１４図中）寸たけ（に）に示す欠陥のＡ。

Ｃスコープ表示から、前記したように溶接部の欠陥とく
にルート部におけるブローホールの位置および分布を検
出することかできると同［侍に、ブローホールの寸法を
測定することができ、たとえば同図中）中の複数点のプ
ロワ１−領域Ｐが欠陥の存在を示１〜、領域ＰのＸ軸方
向への始端、中心、終端の各Ｘ距離および）′軸方向へ
の始端、中心、終端の各Ｙ距離を読み取ることにより欠
陥の位置が検出され、読み取った各Ｙ距離が、前記した
ような溶込み縫のＣスコープ表示から測定される溶込み
量を示すＹ距離以内であり、ば、前記領域Ｐがルー１一
部に発生したブローホールであることがわかり、前記領
域ＰのＸ軸、Ｙ軸方向の幅をそれぞれ読み取ることによ
り、ブローポールのＸ軸寸２　Ｔ−およびＹ軸寸法Ｈが
測定さｉ９る。

さらに、前記した欠陥のＡ、Ｃスコープ表示から読み取
られた複数個のブローホールの中・しの各Ｘ距離が所定
値以上離れているか否かにより、こ力らのブローホール
が単独ブローホール、連続ブローホール、密集ブローホ
ールのいずれに相当スるかを区別することができる。

なお、−１１記した溶込み量゛の測定の際に、たとえば
ウェブ（２）とフランジ（３）との間の溶接部以外にお
いて圧着部分があると、前記垂直探触子からの超音波は
圧着部分を通過してし甘うため、圧着部分により、同じ
Ｘ位置において前記した底面エコーの高さが一定値から
所定量：低下する点が少なくとも３個存在することにな
り、こわらの点も含めて前記した溶込み量のＣスコープ
表示を行なうことにより、前記したような溶込み量の測
定、溶込み線の検出と同時に、圧着部分の存在を容易に
検出することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、欠陥のＡスコープ表示、Ｃスコープ表示によ
り、ブローホールの分布９位置および寸法をそれぞり、
容易に検出、　／ｌ１ｌｌ定することができるのは前記
したとおりであるが、Ａｉ前記した欠陥のＡ。

Ｃスコープ表示の場合、とくにＣスコープ表示にもとづ
いて認識された欠陥がルー１一部に発生した・　もので
あるか否かをｆ１定するため、前記したＸ軸。

Ｙ軸の双方に直交するＺ軸を想定したときに、実際に欠
陥の存在する位置が溶接部のルー１一部よりも６１１記
Ｚ軸方向にずれていても、当該欠陥はルート部に発生し
ていると判定されるととになり、たとえば前記した開先
（６）のフランジ（３）側の内面に発イ１した融合不良
であるにも拘らず、ブローホールと判定されることがあ
り、同様に溶接部の一般部に発生した欠陥、ウェブ（２
）とフランジ（３）などの両母材の接合筒の未溶着部に
発生しただわ、込み、底面きずであるにも拘らず、これ
らの欠陥がゾロ−ホールと判定さハることがあり、ブロ
ーホールと融合不良、一般部欠陥、たノ主込み、底面き
ずなどの識別が［す１確に行なわれない「ｉＪ能性が高
いという問題がある。

さらに、前記したように、ブローホールと融合不良等と
の識別を明確に行なえないため、長大橋構築後における
部イ４の変形等の調査の際に、変形等の要因がブローホ
ールであるのかそれ以外の融合不良等であるのかを特定
することができず、前記した従来の超音波探傷試験力θ
ぐの実橋への適用時（（、前記した不都合の生じる虞わ
がある１、〔問題点を解決するための手段〕 この発１月（１′：］、＋ｉｉｌ記の点に留意してなさ
れ、溶接部に発生した欠陥の位ヱｔ、司法ならびに種類
を検出しフイ（）るようにしたものであり、かど絹：千
クループ溶接部、かど継手すみ肉溶接部および内面すみ
肉溶接部等の溶接線方向、該溶接線方向に直交する方向
それそハの各測定点に、一体に配設さハた欠陥検出用の
集束イリ斜角探触イおよ０・〆込み量検出用の集束ｌτ
り垂的探触子を走査してｉｉＪ記溶接部の超音波探傷試
験を行がい、１１Ｊ記各探触イによる前記各測定点にお
ける超音波エコーの測定データにもとづき、欠陥位置お
よび欠陥”ｌｔ’　？Ａを検出する超音波探傷試験方法
において、記録手段により、前記各測定点における測定
データを測定と同時に記録するとともに、記憶手段によ
り、前記各測定点における測定データおよび探傷条件デ
ータを記憶保持し、データ処理手段により、前記記憶手
段に記憶された前記各測定点における測定データを処理
１〜て溶込み是の（１スコ一プ表示および欠陥のＡスコ
ープ表示およびＣスコープ表示と、欠陥のＢスコープ表
示およびＣスコープ表示と、欠除寸法の測定および表示
とを行なうことを特徴とする超音波探傷試験方法である
。

「作　用〕 したがって、この発明では、記録手段により各測定点に
おけるアナログデータである測定データが測定と同時に
チーＹ−１・紙上に記録１表示され、当該記録データに
もとづき、溶接部の欠陥の有無がリアルタイムで検知さ
れ、必要に応じて特定の測定点における再測定あるいは
詳細測定がその場でなきねるとともに、記憶手段により
記憶保持さハた各測定点における測定データがデータ処
理手段により処理され、溶込み量のＣスコープ表示およ
び欠陥のＡス：ｌ−プ表示およびＣスコープ表示と、欠
陥のＢスコープ表示およびＣスコープ表示と、欠陥寸法
の測定および表示とが行なわハ、欠陥の位置の検出とと
もに、欠陥のＢスコープ表示にもとづく欠陥の種類の検
１１ｋが可能となり、ブローホールと融合不良、一般部
欠陥、たわ込み、底面きずとの識別が行なわハフる。

〔実施例〕

つぎに、この発１ザ１を、その１実施例を示した第１図
ないし第１１図とともに詳細に説明する。

甘ず、第１図は超音波探傷試験装置を示し、（７ａｌ）
。

（７１，１’ｌは形式５Ｚ１５Ａ４．５８Ｆの欠陥検出
用の点集束型第１．第２斜角探触イ（以下第１．第２探
触子という）であり、各測定点において交互に超音波を
放射し、一方からの超音波のエコーを他力で受けるよう
になっている。（８）は形式１０ＴＩＯＮＳＦの溶込み
量検出用の点集束型垂直探触ｆ（以下Ｎ探触子という）
であり、ウェブ（２）等のｆｒ）材上に載置さハフたＸ
方向のレール（９）上を走行する走査台（ＩＩ’）に３
点支持構造の保持部を介して各探触子（７ａ）、（’７
１１）　、　（８）が取り伺けられて一体に配設をｈ２
、従来の場合と同様に縦方形走査されて該走査による各
測定点の超音波エコーを測定する。なお、第２図中の矢
印に示すように走査台００は、走行部（１１）に収納さ
れたＸ方向、Ｙ方向移動用パルスモータにより、Ｘ方向
に０．２〜３朋の範囲の所定ピッチでステップ移動する
とともに、Ｙ方向に０．２〜３ｍｍの範囲の所定ピッチ
でステップ移動する。

一土た、探触子（７ａ）、（７１１）、　（８）と部材
との間にはクリセリンなどの接触媒質が介在さハている
。

（１２ａ）　〜（１２ｃ）は各探触−１’　（７１１）
、（７１１）、（８）からの超音波エコーの測定データ
が人力さハ２て該各データの相対エコ・−高さに応１〕
たエコー信号を出すする第１〜第３探傷器、（１；りは
制自］手段であり、走行部（１υのパルスモータに）［
査制御信号をｉｆｆ力するとともに各探傷器（＋２８）
〜（１２Ｃ）からの信号が一括入力される５に査制御・
エコー信号人出力部（以下制御部という）（＋３８）と
、探傷条件データとともに各探傷器（＋２１）〜（１２
（Ｘ’ｌｌからの各エコー信刃をＡ／Ｉ）変換して記憶
するフロッピティスフからなる記憶部（１，３ｂ）とに
より構成されている。

０４）は制御部（１３１１）からのエコー信号が人力さ
ｉ１各探触ｆ　（７ａ’）、（７１＋）、（ｓ）による
各測定点におけるアナロクデータである測定データをチ
ャート紙」−にリアルタイム記録する記録手段、０！′
ｉｌはパーソナルコンピュークからなるデータ処理手段
であり、記憶部（１３１，１）の記憶データを読みａ’
、　シて画像処理し、処理手段０５＋に接続さｆ″ｌ、
′にプリンタおよびＣＲＴにより溶込み一品のＣス：１
−プ表示および欠陥のＡスコープ表示およびＣスコープ
表示と、欠陥のＢスコープ表示および（］スコープ表示
と、欠陥寸法の測定および印字表示とを行なう。

なお、（１０は部Ｈの端面を検出するギＡ・ツプセンザ
であり、探傷時に部拐の歪みによるＹ軸原点の変位を補
正するために用いられる。

また、第１図中の（Ｉ（）、（Ｂ）はかと継手を形成す
る母材であり、溶接部（Ｇ）にグループ溶接あるいはず
み肉溶接が施こされている。

そして、たとえば第３図（ａ、）に示すような両試験母
材（Ｂ）、（Ｂ）’のかど継手のグループ溶接部（（）
）の探傷の結果、制御部（１３ａ、）により、Ｎ探触子
（８）による測定データにもとづき、任意のＸ位置にお
けるＹ距則に対する母材（Ｂ　）の底面エコー高さの変
化が同図中）に示す曲線状になった場合に、底面エコー
高さが一定値である１０ｄＢから１２ｄＢ低丁するとき
のＸ距離を読み取って溶込み量とし、こハを各Ｘ位置ご
とに繰り返し、溶接部（Ｇ　）の溶込み喰を測定すると
とも（Ｆｌ、記録手段０４）により、制御部（１，３ａ
）から出力される第１．第２探傷器（１２ａ、）、（１
２＋））からのエコー信号、すなわち第４図（ａ）　、
　（１））にそれぞれ示すように、第１　、第２探触子
（７ａ）、（７ｂ）のそれぞれ位置であるＸ距離に対す
る欠陥エコーのエコー高さの波形分布図がリアルタイム
に記録されるとともに、同図（（１）に示すように、Ｘ
距離に対する溶込みｌの測定値がリアルタイムで順次プ
ロットサれ、さらに同図（（りに示すように、Ｘ軸方向
への移動量のドツト表示が合わせて行なわれる。　　　
　。

したがって、記録手段０４）による記録データにもとづ
き、対象溶接部における欠陥の有無および溶込み線の急
変等の異常を測定現場で知ることができ、必要に応じ、
特定の測定点での再測友や該測定点伺近において走査ピ
ッチを細かくした詳細測定をその場で行なうことができ
る。

つぎに、ブ、ローポールを形成した所定の試験体につい
て探傷を行ない、記憶部（＋３１））に記憶されたデー
タをデータ処理手段０■により処理して得られた各表示
例を示す第５図ないし第７図について説明する。

丑ず第５図（ａ）はＮ探触子（８）の測定データにもと
づく溶込み量のＣスコープ表示、第５図（ｉｏ、（Ｃ）
はそれぞれ第１．第２探触子（７ａ）、（７１１）の測
定データにもとづく欠陥のＡスコープ表示およびＣスコ
ープ表示の説明図であり、前記第１４図（３１）〜（（
１）の場合と同様に、第５図（ａ）に示す溶込み量のＣ
スコープ表示から、溶接部の各Ｘ位置における溶込み量
を測定することができると同時に、溶込み線の急変の検
１１Ａ、さらには溶込み是の不ＪＺを検出することがで
き、第５図（ｂ）　、　（Ｃ）に示す欠陥のＡ、Ｃスコ
ープ表示から、欠陥の分布を検出できると同時に、欠陥
位置の測定および欠陥のＬ　、　Ｈ寸法の測定を行なう
ことができる。なお、第５図（ａ）〜（ｅ）中の斜線領
域は非測定領域を示している。

つぎに、第６図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ第１探触子（
７ａ）の測定データにもとづく欠陥のＣスコープ表示。

Ｘ軸方向およびＸ軸方向それぞれからの欠陥のＢスコー
プ表示の説［別図であり、同様に第７（ン１偵）〜（ｆ
ｌ）はそノ１ぞハ第２探触Ｔ−（７１１）の測定データ
にもとづく欠陥の０スコ一プ表示、Ｙ軸方向およびＸ軸
方向そＪｌぞれからの欠陥のＢスコープ表示の説明図で
あり、第５図（ｌＪ）　、　（ｅ）中のパ１”、′２″
、゛３”ゝおよび第６図（１１）　、山）、第７図（ａ
、）　、　（＋））中のｌ　］　＋１　　。

ｆｌ　２１＋　、　＋１３１１ばそハ、それ前記試験体
に形成さハたグローホール１１１１１　、１１２“Ｚ１
１３″′の位置を示している。ただし、Ｚ距離はＹ軸、
Ｙ軸に直交するＺ軸方向の位置を表わす。

そして、第６図（２１）は、第５図（ａ、）と第５図（
１））のＣスコープ表示部分とを合成した表示に相当し
、第７図（ａ）は、第５図０１）と第５図（（１）のＣ
スコープ表示部分とを合成した表示に社１当しており、
第６図（ａ）。

第７図（ａ）を見る限りでは、第５図にもとづく事項と
同じ事項の測定および検出たとえば溶込み量の測定、溶
込み線の急変の検出、欠陥の分布、欠陥付置の測定およ
び欠陥の１・、■寸法の測定等がなされるにとどまる。

ところが、第６図および第７図の各図（Ｌ＋）　、　（
Ｃ）の表示は、第５Ｉツ１とは全く異なる表示であり、
各図（１））から欠陥のＸ輔・１法丁・とＺ軸、中法〜
Ｖとを測定することができ、各ＩＹＩ　（（−）から欠
陥のＹ軸寸法［ＩとＺ軸寸法Ｗとをｆ１！’Ｉ　’ｊ’
＋２することができ、各図（１＋）　、　（ｅ）から、
各図（＋１）において認識された欠陥“１　ｕ　、　＋
＋２＋＋。

１１８１１のＺ軸方向の存在位置を検出することができ
、これらの欠陥が溶接部のルー１一部に存在するものか
、−股部に存在するものか、あるいけ開先部に存在する
ものかを検出することにより、これらの欠陥がブローホ
ール、副（合不良、一般部欠陥のいすわであるかを容易
に識別することができ、各国（＋１）　、　（”）を見
る限り、欠陥＋ｌ　］　＋１　、１＋　２１′、パ３”
′は溶接部のルー１一部に存在するブローホールである
と判定でき、前記試験像に形成したブローホールに合致
する。

つぎに、前記した欠陥のＢ　、　Ｃスコープ表示にもと
づいて４川定されたフ゛ローホール゛ｌ　１１１　、　
ＩＩ　２　＋１゜“３′′のＬ　、　］（寸法と１４１
記試験体のブローホール゛１“ｌ　、　１１２＋１　、
　＋＋３＋＋の実測値とを対比した結果を次表に示す。

ただし、試験体は母相（Ｂ）、（Ｂ）とじての肉厚３０
羽の溶接構造用圧延鋼材８　Ｍ　５８　のかど継手にグ
ループ溶接が施工されて形成きれており、のど厚は１２
朋であり、Ｘ軸原点から各ブローホール°１１１″、゛
２＋１，１１３′″の中心までのＸ距離（朋）も合わせ
て表記する。

このとき、前記した欠陥のＢ　、　Ｃスコープ表示にも
とづいて測定された欠陥である各ブローホールＩｌ　］
　＋１　、　ＩＩ　２１１　、１１３１ＴのＴ、　、　
Ｈす法の４１１１定値は実際＆’ｆにほぼ等しく、適正
に評価されていることがわかり、実対象物の測定の際、
前記し舵ように欠陥の＋３　、　Ｃスコープ表示と同時
に欠陥寸法の表示がプリンタ、（４Ｔ等により表示され
るため、欠陥寸法を容易に知ることが可能である。

なお前記従来の技術の項で説明したように、第８図（ａ
）に示すように、溶込み量のＣスコープ表示に、同図（
１））に示すような両母材（Ｂ）、（Ｉ（）’の圧着部
分Ｒ，による底面エコー高さの低−ド点ｒを併記するこ
とにより、溶込み量のＣスコープ表示にもとづいて、溶
込み量の測定、溶込み線の急変の検出を行なうと同時に
点ｒで囲まれた領域が圧着部分Ｒであることが検出でき
る。

また、融合不良および底面きずをそれぞれ形成した他の
２種類の試験体について探傷を行ない、データ処理手段
（］５）により処理１〜てそねそれ得られた欠陥のＢ、
Ｃスコープ表示の例を第９図、第１０図に示し、第９図
は融合不良の場合を示し７、同図（ＥＮ）けＣスコープ
表示、同図中）　、　（Ｃ）はそれぞれＹ軸方向および
Ｘ軸方向からのＢスコープ表示の説明図であり、第１０
図は底面きずの場合を示ｊ〜、同図（Ｆｌ）はＣスコー
プ表示、同図中＞　、　（Ｃ）はそれぞれＹ軸方向およ
びＸ軸方向からのＢスコープ表示の説明図である。

そｌ〜て、第６図（Ｃ）あるいは第７図（Ｃ）と第９図
。

第１０図の各国（ｅ）とを比較すると、第６図（（８）
あるいは第７１ツ１（（・）の場合には欠陥か溶接部の
ルーｌ一部に４７＋シているのに列し、第９図（（＋）
でｄルート部より少し、ずバーた一力の試験ｔ÷Ｉ材（
Ｂ）′の開先面〜へ″に欠陥Ｉ・が存イＩし、第１０１
”２１　（（’）では両試験ｆＪイＪ（Ｂ）。

（Ｉす′の接合部の未溶着部分に欠陥１・゛が存在し７
、こｉｌらの欠陥１・、ドの存イｆ位置から、こｆ］ら
の欠陥１・、Ｆがルー１一部に発生したブト１−ホール
ではなく開先面での融合不良および両ｉＴＪ材（Ｂ）、
（Ｈ）’底面での底内きずであることが識別できる。

ただし、第９図の場合の試験体は、両母相（Ｂ）。

（Ｂ）′のかと継手にクループ溶接を施工したものを使
用し、第１０図の場合の試験体は、両ｆ＋Ｊ材（Ｂ）。

（Ｂ）′のかと継手にすみ肉溶接を施工したものを使用
し２ている。

つきに、［）１１記し７たように各探触子（７＋１）、
（７１１）、　（８）による各測定データをデータ処理
手段（埒により処理１、て欠陥の種類の判別を行なう場
合の手順について第１１図とともに説１月する。

捷ず、Ｎ探触子（８）による測定データにもとづき、前
記したように記録手段０４）により溶込み線のりアルタ
イム記録が行なわｉするが、前記１ｉ１ｊ定テータに欠
損がある場合、第４図（Ｃ）に示すように、母相に偏析
が存在するとして溶込み線に警告線■・Ｓが表示をノ１
５、該警告線１・Ｓにより偏析の存在１分布を知ること
ができ、再探傷が行なわれる。

つぎに、ステップＳ１において、Ｎ探触子（８）による
測定データにもとづいて作成さ；ｈ、る溶込み量の（）
スコープ表示から溶込み線のデータが溶込み線だけのデ
ータか否かの判別がなされ、ＮＯであればステップＳ２
において溶接部以外の未溶着部のデータか否かの判別が
なされ、ＮＯであれば第１゜第２探触ｆ（７ａ、）、（
７１１）による斜角探傷の参考データとするとの判定が
なされ、ステップｓ２の判別がＹＥＳであれば、前記し
たｎ着を示すデータであると判定さ力、＋ｉｉｉ記ステ
ラステップＳ１がＹ　Ｅ　Ｓであれば、ステップＳ３．
に移行し、ステップ８３において設計のと厚を満足して
いるか否かの判別がなされ、ＮＯであれば、のど厚不足
と判定され、Ｙ　Ｅ　Ｓであれば、ステップＳ４に移行
する。

そして、ステップＳ４において、溶込み線の急変がない
か否かの判別がなさね、溶込み線がステップ状に４．、
／１５　ｍｍ　Ｈ、ト変動する場合および山型に２／１
５朋以十変動する場合には、ステップｓ４をＮＯで通過
して溶込み線の急変があると判定され、溶込み線の変動
縫が前記した変動喰より小さけ１１ばステップＳ４をＹ
ｌ”］Ｓで通過して前記した溶込み量の測定が行なわｈ
る。

一力、第１　、第２探触子（７ａ）、（７１１）　Ｋ　
、Ｊ：　ル測定テープＳ５において、認識される欠陥が
溶接部のルート部にあるか否かの判別がなされ、ＹＥＳ
であれば、ステップ８６に移行して欠陥のＨ寸法とＬ寸
法との比■■／Ｌが０２５より大きいか否かの判別がな
さｈ、ステップＳ６をＹＥＳで通過すればステップｓ７
に移行し、認識される各欠陥の中心がＸ軸方向に１５ｍ
ｍ以十離り、でいるか否かの判別がなされ、ＹＥＳであ
れば、これらの欠陥は単独ブローホールであると判定さ
れ、ステップＳ７の判別がＮ（−１であれば、ステップ
Ｓ８において各欠陥の中心がＸ軸方向に６πｍ以１−則
れているか否かの判別がなきわ、判別の結果がＹＥＳ、
ＮＯであわ、ば、そ）１ぞ冶、これらの欠陥は連続ブロ
ーホール、＠集プローホールであると判定される。

捷た、前記ステップＳ６の判別をＮＯで通過すると、ス
テップＳ９において、Ｘ軸方向すなわち■・方向のエコ
ー高さの変化が少ないか否かの判別がなされ、Ｎσであ
れば前記ステップＳ８の判別が行なわれ、）’　Ｅ　Ｓ
であれば、認識される欠陥がスラグ巻込みであると判定
きれ、前記ステップＳ５の判別がＮＯであれば、ステッ
プＳ１０において、認識される欠陥が溶接部のルート部
から外れた一般部にあるか否かの判別がなされ、ＹＥＳ
であればステップＳｌｌにおいて、認識される欠陥が前
記した欠陥のＢスコープ表示における開先面上にあるか
否かの判別がなされ、Ｙ　Ｅ　Ｓであればこれらの欠陥
は前記した融合不良であると判定され、ＮＯであれば、
これらの欠陥は溶接部の一般部欠陥であると判定される
。

さらに、前記ステップ５１０の判別をＮｏで通過すると
、ステップＳ１２において、認識される欠陥が溶接部以
外の未溶着部にあるか否かの判別がなされ、Ｙ　Ｅ　Ｓ
であればステップ５１８において、認識される欠陥がＸ
軸方向すなわちＬ力向に１（＜分布しているか否かの判
別がなされ、ＹＥＳであれは、とわらの欠陥は両画Ｈの
接合面に溶融金属が入り込んだたれ込みであると判定さ
れ、Ｎ　（、）であれば、これらの欠陥は前記した底面
きずであると判定され、前記ステップ８１２の判別をＮ
Ｏで通過すると、ステップ５１４において、認識される
欠陥が１部材部にあるか否かの判別がなされ、ＹＥＳで
あれば前記した母料中に存在する偏析であると判定され
る。

したがって、処理手段θＱにより前記した手順に従って
各種欠陥の種類の判別が行なわれ、従来識別できなかっ
たブローホールとスラグ巻込み、融合不良、一般部欠陥
とを明確に識別することができる。

〔発明の効果〕

以−１−のように、この発１」の超音波探傷試験方法に
よると、記録手段０４）により各測定点におけるアナロ
グデータである測定データが測定と同時にチャート紙上
に記録１表示さｆｌ、当該記録データにもとづき、溶接
部の欠陥の冶無および溶込み線の急変等をリアルタイム
で検知することができ、必要に応じて特定の測定点にお
ける再測定あるいは詳細１測定をその場で繰り返し行な
うか否かの判定を下すことが可能となり、測定の精度の
向上を図ることができるとともに、記憶部（１３１１）
にょシ記憶保持ざｆまた各測定点における測定データが
データ処］Ｍ■手段（１５１により処理され、溶込み量
のＣスコープ表示および欠陥のＡスコープ表示およびＣ
スコープ表示と、欠陥のＢスコープ表示およびＣスコー
プ表示と、欠陥寸法の測定および表示とが行なわれ、欠
陥の位置の検出とともに、欠陥のＢスコープ表示にもと
づく欠陥の種類の検出が可能となり、ブローホールと融
合不良、一般部欠陥、たれ込み、底面きずとの識別を明
確に行なうことができ、長大橋の補剛桁の弦材の探傷試
験法として優れた特徴を有し、その効果は極めて顕著で
ある。

また、各探触子（’７ａ）、（７ｈ）、（８）を３点支
持構造の保持部にＪ：り保持したため、安定した探触子
・探傷面距離を確保することができ、しかも走査台ｆｌ
Ｑをパルスモータにより走査するため信頼性の高い精密
なデータを採取することができる。

さらに、測定データおよび探傷条件データを記憶部（１
３ｈ）により記憶保持するため、データ保存が容易であ
ゆ、いつでも再生再現することが可能であり、実橋構築
後の部材変形などの追跡調査等において非常に有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１１図はこの発明の超音波探傷試験方法
の１実施例を示し、第１図は探傷装置のブロック図、第
２図は各探触子の走査動作説明用の斜視図、第３図（ａ
）　、　（ｈ）はそれぞれかと継手の一部の断面図およ
び溶込み線データ作成のためのＹ距離と底面エコー高さ
との関係図、第４図（＋１．）〜（（１）はそれぞれ記
録手段による記録データの説１月図、第５図ないし第７
図はある試験体に対する探傷時のデータ処理手段による
表示の説明図であり、第５図（ａ）は垂直探触子による
測定データにもとづく溶込み量のＣスコープ表示、同図
（１））　、　（ｅ）は両斜角探触子それぞれによる測
定データにもとづく欠陥のＡスコープ表示、Ｃスコープ
表示の合成表示、第６図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ第１
斜角探触子による測定データにもとづく欠陥のＣスコー
プ表示、Ｘ軸方向からの欠陥のＢスコープ表示、Ｘ軸方
向からのＢスコープ表示、第７図（ａ、）〜（Ｃ）はそ
ハそれ第２斜角探触子による測定データにもとづく欠陥
のＣスコープ表示、Ｘ軸方向からの欠陥のＢスコープ表
示、Ｘ軸方向からのＢスコープ表示、第８図（ａ）。 （１））はそれぞれ圧着存在時の記録手段による溶込み
線の記録データの説明図および圧着領域を模擬的・に示
すかど継手の一部の正面図、第９図および第１０図はそ
れぞれ異なる試験体の探傷時のデータ処理手段による表
示の説明図であり、各図（ａ）は欠陥のＣスコープ表示
、各図（ｂ）はＸ軸方向からの欠陥のＢスコープ表示、
各図（ｒ、）はＸ軸方向からの欠陥のＢスコープ表示、
第１１図は欠陥の種類の判別手順を示すフローチャート
、第１２図は通常の補剛桁の弦材の正面図、第１３図（
ａ、）　、　（ｔ＋）はそれぞれ第１２図の弦材の異な
る部分の断面図、第１４図（ハ）〜（（８）は従来の超
音波探傷試験方法による測定データ処理後の表示の説明
図である。 （７１１）、（７ｔ＋）・・・斜角探触子、（８）・・
・垂直探触子、０■・・制御手段、（＋３ｈ）・・・記
憶部、（１４）・・・記録手段、θ０・・・データ処Ｊ
′ＪＪ！手段。 代１１ｊ人　弁即士　　藤［ｌＩ龍太部Ｃ 吐　の 一一＼コ（＋へ一人９腎イ〔【） ↓ イ〕 閃 や賀駄〇　　　　　　　　− 一暖一頭 吟へ図 味　く　区 ０　　　　　　　　　　　　　　．０ ０　　　　　　　　　　　　　　　　　　．０廚 用゛ン ７′　や 一　区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）かど継手グループ溶接部、かど継手すみ肉溶接部
   および内面すみ肉溶接部等の溶接線方向、該溶接線方向
   に直交する方向それぞれの各測定点に、一体に配設され
   た欠陥検出用の集束型斜角探触子および溶込み量検出用
   の集束型垂直探触子を走査して前記溶接部の超音波探傷
   試験を行ない、前記各探触子による前記各測定点におけ
   る超音波エコーの測定データにもとづき、欠陥位置およ
   び欠陥寸法を検出する超音波探傷試験方法において、記
   録手段により、前記各測定点における測定データを測定
   と同時に記録するとともに、記憶手段により、前記各測
   定点における測定データおよび探傷条件データを記憶保
   持し、データ処理手段により、前記記憶手段に記憶され
   た前記各測定点における測定データを処理して溶込み量
   のＣスコープ表示および欠陥のＡスコープ表示およびＣ
   スコープ表示と、欠陥のＢスコープ表示およびＣスコー
   プ表示と、欠陥寸法の測定および表示とを行なうことを
   特徴とする超音波探傷試験方法。