JP2002071649A - 溶接監視方法 - Google Patents
溶接監視方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】溶接作業中においても溶接パス毎に欠陥や不具
合の発生を超音波探傷によって速やかに検出して、次の
溶接パスに移る前に溶接条件の修正や溶接補修が容易に
行える溶接監視方法を提供すること。 【解決手段】溶接作業中に溶接部の溶接状態を常時監視
できる溶接監視方法であって、溶接すべき開先１１部分
を挟んで母材９、１０表面上に対向配置した送受信一対
の探触子７、８によって溶接パス毎に超音波探傷を行
い、不具合が発生した場合には溶接条件を修正し、溶接
部に欠陥の発生を検出した場合には補修溶接できるよう
にフィードバックする。
合の発生を超音波探傷によって速やかに検出して、次の
溶接パスに移る前に溶接条件の修正や溶接補修が容易に
行える溶接監視方法を提供すること。 【解決手段】溶接作業中に溶接部の溶接状態を常時監視
できる溶接監視方法であって、溶接すべき開先１１部分
を挟んで母材９、１０表面上に対向配置した送受信一対
の探触子７、８によって溶接パス毎に超音波探傷を行
い、不具合が発生した場合には溶接条件を修正し、溶接
部に欠陥の発生を検出した場合には補修溶接できるよう
にフィードバックする。
Description
【０００１】この発明は、溶接作業中においても溶接パ
ス毎に欠陥や不具合の発生を超音波探傷によって検出し
て、次の溶接パスに移る前に速やかに溶接条件の修正や
溶接補修を行えるようにした溶接監視方法に関するもの
である。
ス毎に欠陥や不具合の発生を超音波探傷によって検出し
て、次の溶接パスに移る前に速やかに溶接条件の修正や
溶接補修を行えるようにした溶接監視方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、超音波探傷試験は、試験
体である溶接部の表面から超音波パルスをその内部に送
信し、試験体中の欠陥によって反射してくる超音波エコ
ーを検出して、エコーの大きさから欠陥の大きさを推定
し、超音波を送信してから戻ってくるまでの時間を測定
して欠陥位置までの距離を知る方法として知られ、広く
実用化されている。
体である溶接部の表面から超音波パルスをその内部に送
信し、試験体中の欠陥によって反射してくる超音波エコ
ーを検出して、エコーの大きさから欠陥の大きさを推定
し、超音波を送信してから戻ってくるまでの時間を測定
して欠陥位置までの距離を知る方法として知られ、広く
実用化されている。
【０００３】ここで、従来より用いられている溶接部に
対する超音波探傷方法について説明する。一般に溶接部
に対する超音波探傷方法としては、溶接作業中の途中段
階である溶接パス毎に行う方法と、溶接作業がすべて完
了した後の段階で行う方法とが考えられる。まず初め
に、従来の超音波探傷方法により溶接パス毎に超音波探
傷を行った場合について図６を参照しながら説明する。
たとえば平板の突合せ継手溶接（開先形状Ｖで、溶接パ
ス数が１０）の場合を考えると、溶接途中（たとえば数
パスの溶接が終了した段階）では、図６（ａ）で示すよ
うに、溶接継手の開先面の一部が溶接金属で接合されて
いるにすぎず、開先の一部は溶接されずに空洞のままで
ある。このような状況において、従来の超音波探傷法、
すなわち一つの探触子で超音波ビームの送受を行う一探
触子タイプであって、通常タイプのもので超音波探傷を
実施すると、開先面や開先と溶接金属の境界部からたと
え欠陥が存在しない場合であっても常に反射エコーが検
出される。図６（ｂ）は図６（ａ）で得られた探傷結果
についての探傷画像であるが、この探傷画像から明らか
なように表示されるエコーは開先やビードからの反射エ
コーである。なお、図６及び図７において、符号９、１
０は母材、Ｒは溶接部、１５は探触子、ｃは超音波のビ
ーム経路である。
対する超音波探傷方法について説明する。一般に溶接部
に対する超音波探傷方法としては、溶接作業中の途中段
階である溶接パス毎に行う方法と、溶接作業がすべて完
了した後の段階で行う方法とが考えられる。まず初め
に、従来の超音波探傷方法により溶接パス毎に超音波探
傷を行った場合について図６を参照しながら説明する。
たとえば平板の突合せ継手溶接（開先形状Ｖで、溶接パ
ス数が１０）の場合を考えると、溶接途中（たとえば数
パスの溶接が終了した段階）では、図６（ａ）で示すよ
うに、溶接継手の開先面の一部が溶接金属で接合されて
いるにすぎず、開先の一部は溶接されずに空洞のままで
ある。このような状況において、従来の超音波探傷法、
すなわち一つの探触子で超音波ビームの送受を行う一探
触子タイプであって、通常タイプのもので超音波探傷を
実施すると、開先面や開先と溶接金属の境界部からたと
え欠陥が存在しない場合であっても常に反射エコーが検
出される。図６（ｂ）は図６（ａ）で得られた探傷結果
についての探傷画像であるが、この探傷画像から明らか
なように表示されるエコーは開先やビードからの反射エ
コーである。なお、図６及び図７において、符号９、１
０は母材、Ｒは溶接部、１５は探触子、ｃは超音波のビ
ーム経路である。
【０００４】一方、溶接部内部に欠陥が存在する場合に
は、図７（ａ）で示すように、開先やビード形状からの
反射エコーと欠陥からのエコーを同時に検出してしま
う。これを探傷画像化すると、図７（ｂ）で示すよう
に、両者の反射エコーが重なり合って、欠陥エコーと他
の反射エコーとの区別が明確に行えない。
は、図７（ａ）で示すように、開先やビード形状からの
反射エコーと欠陥からのエコーを同時に検出してしま
う。これを探傷画像化すると、図７（ｂ）で示すよう
に、両者の反射エコーが重なり合って、欠陥エコーと他
の反射エコーとの区別が明確に行えない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような理由から従
来の超音波探傷においては、溶接作業中ではなく、基本
的に溶接がすべて終了した後に超音波探傷を実施し、そ
の結果、たとえば板厚中央部付近に欠陥が認められた場
合にはガウジング等で欠陥が認められた位置まで溶接部
を掘り返したのちに再度溶接を行わなければならず、そ
のため、ガウジングや補修作業に多大な時間とコストを
要しているというのが現状である。
来の超音波探傷においては、溶接作業中ではなく、基本
的に溶接がすべて終了した後に超音波探傷を実施し、そ
の結果、たとえば板厚中央部付近に欠陥が認められた場
合にはガウジング等で欠陥が認められた位置まで溶接部
を掘り返したのちに再度溶接を行わなければならず、そ
のため、ガウジングや補修作業に多大な時間とコストを
要しているというのが現状である。
【０００６】この発明は上記従来の超音波探傷方法が有
する不具合を解決するためになされたものであって、そ
の目的は、溶接が全て完了していなくとも溶接途中の溶
接パス毎に超音波探傷を実施しても不具合や欠陥の検出
が可能であって、そのため上記不具合や欠陥を検出した
場合、直ちに是正処理を講じることを可能にすること
で、その後の溶接作業をスムーズに行うことができる溶
接監視方法を提供することにある。
する不具合を解決するためになされたものであって、そ
の目的は、溶接が全て完了していなくとも溶接途中の溶
接パス毎に超音波探傷を実施しても不具合や欠陥の検出
が可能であって、そのため上記不具合や欠陥を検出した
場合、直ちに是正処理を講じることを可能にすること
で、その後の溶接作業をスムーズに行うことができる溶
接監視方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで請求項１の溶接監
視方法は、溶接作業中に溶接部の溶接状態を監視する溶
接監視方法であって、溶接すべき開先部分を挟んで母材
表面上に対向配置した送受信一対の探触子によって溶接
パス毎に溶接部の超音波探傷を行うことを特徴としてい
る。
視方法は、溶接作業中に溶接部の溶接状態を監視する溶
接監視方法であって、溶接すべき開先部分を挟んで母材
表面上に対向配置した送受信一対の探触子によって溶接
パス毎に溶接部の超音波探傷を行うことを特徴としてい
る。
【０００８】溶接作業中に溶接部の溶接状態を一探触子
（一つの探触子で超音波ビームの送受を行うタイプ）法
で探傷する場合、たとえ欠陥エコーを検出してもこの欠
陥エコーと開先やビード形状からの反射エコーとの識別
判定が容易ではない。したがって、やむを得ず、すべて
の溶接パスが完了した段階で溶接部の探傷を行っていた
が、その際、たとえば板厚中央部付近に欠陥を認めたよ
うな場合にはガウジング等でかなり溶接部を掘り返し、
再度溶接を行っていた。そのため、ガウジングや補修作
業に多大な時間とコストを要していた。これは溶接対象
が極厚板同士である場合にはきわめて大きなロスとなっ
いた。また、再度の溶接を行っても探傷の結果が欠陥あ
りとなれば、再々度のガウジングや溶接を行わなければ
ならず、その損失は計り知れなかった。これに対して、
この発明では、すべての溶接パスが完了するのを待つこ
となく、溶接パス毎に直ちに溶接部の超音波探傷を行う
ようにしたので、各溶接パスでの不具合や欠陥の発生の
有無を検出することができる。そして、不具合が発生し
た場合には直ちに溶接条件を修正し、溶接部に欠陥の発
生を検出した場合には直ちに補修溶接できるようにフィ
ードバック制御することができるので、各溶接パス毎に
補修溶接等を行え、最終的にすべての溶接パスが完了し
た時点ではきわめて信頼性の高い溶接が期待できる。
（一つの探触子で超音波ビームの送受を行うタイプ）法
で探傷する場合、たとえ欠陥エコーを検出してもこの欠
陥エコーと開先やビード形状からの反射エコーとの識別
判定が容易ではない。したがって、やむを得ず、すべて
の溶接パスが完了した段階で溶接部の探傷を行っていた
が、その際、たとえば板厚中央部付近に欠陥を認めたよ
うな場合にはガウジング等でかなり溶接部を掘り返し、
再度溶接を行っていた。そのため、ガウジングや補修作
業に多大な時間とコストを要していた。これは溶接対象
が極厚板同士である場合にはきわめて大きなロスとなっ
いた。また、再度の溶接を行っても探傷の結果が欠陥あ
りとなれば、再々度のガウジングや溶接を行わなければ
ならず、その損失は計り知れなかった。これに対して、
この発明では、すべての溶接パスが完了するのを待つこ
となく、溶接パス毎に直ちに溶接部の超音波探傷を行う
ようにしたので、各溶接パスでの不具合や欠陥の発生の
有無を検出することができる。そして、不具合が発生し
た場合には直ちに溶接条件を修正し、溶接部に欠陥の発
生を検出した場合には直ちに補修溶接できるようにフィ
ードバック制御することができるので、各溶接パス毎に
補修溶接等を行え、最終的にすべての溶接パスが完了し
た時点ではきわめて信頼性の高い溶接が期待できる。
【０００９】また請求項２の溶接監視方法は、溶接作業
中に溶接部の溶接状態を監視する溶接監視方法であっ
て、溶接すべき開先部分を挟んで母材表面上に対向配置
した送受信一対の探触子によって溶接部の超音波探傷を
行うにあたり、溶接作業に一定のタイムラグをもって上
記対向配置した送受信一対の探触子を追従して移動させ
ることを特徴としている。
中に溶接部の溶接状態を監視する溶接監視方法であっ
て、溶接すべき開先部分を挟んで母材表面上に対向配置
した送受信一対の探触子によって溶接部の超音波探傷を
行うにあたり、溶接作業に一定のタイムラグをもって上
記対向配置した送受信一対の探触子を追従して移動させ
ることを特徴としている。
【００１０】前述したように、従来の超音波探傷方法で
は溶接作業中での探傷は結果的に難しい面があり、溶接
作業がすべて完了してからでなければ実質的に探傷でき
なかった。また、溶接作業が完了してからの探傷結果
で、欠陥が認められた場合には欠陥存在部位までガウジ
ング等によって掘り返し、再度の溶接を行うが、この再
溶接についても溶接欠陥が存在する可能性は否定でき
ず、再溶接後の探傷は不可欠であり、最終的に溶接開始
から探傷終了までに多大な時間と手間を要するおそれが
あった。これに対して、この発明では、溶接作業に対し
て一定のタイムラグをもって超音波探傷を追従させるよ
うにしているので、途中、不具合の発生や欠陥の検出が
あった場合には、直ちに補修溶接し、必要に応じて溶接
条件を修正する。また、溶接条件の修正や補修溶接を行
った後、再び開始した溶接作業に対して超音波探傷が追
従するので、溶接作業の完了から上記一定のタイムラグ
をもって探傷作業も終了する。したがって、溶接作業に
超音波探傷を自動追従させるシステムを付加すること
で、きわめて効率的な溶接ならびに自動探傷システムを
得ることが可能となる。
は溶接作業中での探傷は結果的に難しい面があり、溶接
作業がすべて完了してからでなければ実質的に探傷でき
なかった。また、溶接作業が完了してからの探傷結果
で、欠陥が認められた場合には欠陥存在部位までガウジ
ング等によって掘り返し、再度の溶接を行うが、この再
溶接についても溶接欠陥が存在する可能性は否定でき
ず、再溶接後の探傷は不可欠であり、最終的に溶接開始
から探傷終了までに多大な時間と手間を要するおそれが
あった。これに対して、この発明では、溶接作業に対し
て一定のタイムラグをもって超音波探傷を追従させるよ
うにしているので、途中、不具合の発生や欠陥の検出が
あった場合には、直ちに補修溶接し、必要に応じて溶接
条件を修正する。また、溶接条件の修正や補修溶接を行
った後、再び開始した溶接作業に対して超音波探傷が追
従するので、溶接作業の完了から上記一定のタイムラグ
をもって探傷作業も終了する。したがって、溶接作業に
超音波探傷を自動追従させるシステムを付加すること
で、きわめて効率的な溶接ならびに自動探傷システムを
得ることが可能となる。
【００１１】さらに請求項３の溶接監視方法は、上記し
た請求項１において、溶接部の初層部から上層部に至る
に従って上記送受信一対の探触子の間隔を小さく狭めて
いくことで溶接積層毎に検査対象とする溶接パスに対し
て超音波ビームが集中して伝播するようにしたことを特
徴としている。
た請求項１において、溶接部の初層部から上層部に至る
に従って上記送受信一対の探触子の間隔を小さく狭めて
いくことで溶接積層毎に検査対象とする溶接パスに対し
て超音波ビームが集中して伝播するようにしたことを特
徴としている。
【００１２】従来のように、溶接作業中に溶接部の溶接
状態を一探触子（一つの探触子で超音波ビームの送受を
行うタイプ）法で探傷する場合、探傷対象が溶接部の初
層部から上層部に至るにしたがって開先部側へ上記探触
子を近づけていったとしても欠陥エコーとビード上下端
の形状からの反射エコーとの区別が容易に行えない。結
局は溶接がすべて完了してからでないと、探傷できず、
きわめて非効率的である。そこで、この発明では、溶接
部の初層部から上層部に至るに従って上記送受信一対の
探触子の間隔を小さく狭めていくことで溶接積層毎に検
査対象とする溶接パスに対して常に超音波ビームが集中
して伝播するようにしたので、溶接部が初層部である
と、上層部であるとを問わず、常に欠陥からのエコーを
検出することができ、欠陥の検出が容易に行える。
状態を一探触子（一つの探触子で超音波ビームの送受を
行うタイプ）法で探傷する場合、探傷対象が溶接部の初
層部から上層部に至るにしたがって開先部側へ上記探触
子を近づけていったとしても欠陥エコーとビード上下端
の形状からの反射エコーとの区別が容易に行えない。結
局は溶接がすべて完了してからでないと、探傷できず、
きわめて非効率的である。そこで、この発明では、溶接
部の初層部から上層部に至るに従って上記送受信一対の
探触子の間隔を小さく狭めていくことで溶接積層毎に検
査対象とする溶接パスに対して常に超音波ビームが集中
して伝播するようにしたので、溶接部が初層部である
と、上層部であるとを問わず、常に欠陥からのエコーを
検出することができ、欠陥の検出が容易に行える。
【００１３】
【発明の実施の形態】次にこの発明の溶接監視方法の具
体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説
明する。図１は、この発明の一実施の形態である溶接監
視方法の手順を説明するためのブロック図であり、図２
は同じく欠陥を検出しない場合の溶接監視方法を説明す
るための説明図であり、図３は同じく欠陥を検出した場
合の溶接監視方法を説明するための説明図であり、図４
は溶接監視方法における監視範囲の絞り込みを説明する
ための説明図、図５は溶接監視方法に用いる装置の概略
図である。
体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説
明する。図１は、この発明の一実施の形態である溶接監
視方法の手順を説明するためのブロック図であり、図２
は同じく欠陥を検出しない場合の溶接監視方法を説明す
るための説明図であり、図３は同じく欠陥を検出した場
合の溶接監視方法を説明するための説明図であり、図４
は溶接監視方法における監視範囲の絞り込みを説明する
ための説明図、図５は溶接監視方法に用いる装置の概略
図である。
【００１４】まず、図１によりこの発明の一実施の形態
である溶接監視方法につき、平板の突合せ継手溶接の場
合を一例として説明する。まず、溶接すべき開先部分を
挟んで母材表面上に送受信一対の探触子を対向配置し、
一方の探触子から溶接作業中（図１で符号１で示す）の
溶接部（溶接パス毎）に超音波ビームを発射し、他方の
探触子でその反射波を受信することで探傷する（図１で
符号３で示す）。次に、上記で得た探傷データを画像デ
ータに変換し、探傷画像を得る（図１で符号２で示
す）。上記探傷画像のデータ解析の結果（図１で符号４
で示す）、溶接部に不具合の発生を認めた場合にはこの
不具合を是正するための溶接条件を直ちに演算処理し、
溶接条件の修正を溶接作業中の溶接装置などにフィード
バックして制御する（図１で符号５で示す）。一方、欠
陥の発生を認めた場合には溶接と探傷を暫くの間中断
し、補修溶接を行う（図１で符号６で示す）。
である溶接監視方法につき、平板の突合せ継手溶接の場
合を一例として説明する。まず、溶接すべき開先部分を
挟んで母材表面上に送受信一対の探触子を対向配置し、
一方の探触子から溶接作業中（図１で符号１で示す）の
溶接部（溶接パス毎）に超音波ビームを発射し、他方の
探触子でその反射波を受信することで探傷する（図１で
符号３で示す）。次に、上記で得た探傷データを画像デ
ータに変換し、探傷画像を得る（図１で符号２で示
す）。上記探傷画像のデータ解析の結果（図１で符号４
で示す）、溶接部に不具合の発生を認めた場合にはこの
不具合を是正するための溶接条件を直ちに演算処理し、
溶接条件の修正を溶接作業中の溶接装置などにフィード
バックして制御する（図１で符号５で示す）。一方、欠
陥の発生を認めた場合には溶接と探傷を暫くの間中断
し、補修溶接を行う（図１で符号６で示す）。
【００１５】また、溶接パス毎に探傷をする方法以外
に、たとえば、溶接作業に対して一定のタイムラグをも
って超音波探傷を追従させるようにしてもよく、この場
合、途中、不具合の発生や欠陥の検出があったとしても
溶接条件の修正や補修溶接を行った後、再び開始した溶
接作業に超音波探傷が追従するので、溶接作業の完了か
ら上記一定のタイムラグをもって探傷作業も終了する。
したがって、溶接作業に超音波探傷を自動追従させるシ
ステムを付加することできわめて効率的な溶接及び探傷
作業が行える。
に、たとえば、溶接作業に対して一定のタイムラグをも
って超音波探傷を追従させるようにしてもよく、この場
合、途中、不具合の発生や欠陥の検出があったとしても
溶接条件の修正や補修溶接を行った後、再び開始した溶
接作業に超音波探傷が追従するので、溶接作業の完了か
ら上記一定のタイムラグをもって探傷作業も終了する。
したがって、溶接作業に超音波探傷を自動追従させるシ
ステムを付加することできわめて効率的な溶接及び探傷
作業が行える。
【００１６】ところで、上記溶接監視方法に用いる探傷
装置としては、たとえば図５で示すような装置が考えら
れる。すなわち、突合せ平板溶接への適用を想定する
と、基本的に母材９、１０表面上に送受信一対の探触子
７、８を開先１１部を挟んで対向配置させてあり、これ
らの探触子７、８は二本のレール上をスライド可能にな
っている。１２はこの探触子７、８からの探傷データや
探傷データを処理し画像データ化して表示できる表示器
であり、１３は溶接機である。なお、この発明の溶接監
視方法に用いられる探傷装置は上記のものに限定されな
いことはいうまでもないが、望ましくは探触子７、８が
溶接機１３に対して一定のタイムタグをもって自動追従
できるようにタイプとする。なお、一定のタイムラグと
は、たとえば、溶接部から３００ｍｍ遅れて探触子７、
８が追従して探傷検査を実施することを意味する。
装置としては、たとえば図５で示すような装置が考えら
れる。すなわち、突合せ平板溶接への適用を想定する
と、基本的に母材９、１０表面上に送受信一対の探触子
７、８を開先１１部を挟んで対向配置させてあり、これ
らの探触子７、８は二本のレール上をスライド可能にな
っている。１２はこの探触子７、８からの探傷データや
探傷データを処理し画像データ化して表示できる表示器
であり、１３は溶接機である。なお、この発明の溶接監
視方法に用いられる探傷装置は上記のものに限定されな
いことはいうまでもないが、望ましくは探触子７、８が
溶接機１３に対して一定のタイムタグをもって自動追従
できるようにタイプとする。なお、一定のタイムラグと
は、たとえば、溶接部から３００ｍｍ遅れて探触子７、
８が追従して探傷検査を実施することを意味する。
【００１７】次に、溶接監視方法に用いる超音波探傷の
手法を図２及び図３により説明する。図２は溶接部に欠
陥が存在しない場合における探傷を示しており、同図
（ａ）で示すように、溶接作業中に、溶接すべき開先１
１部分を挟んで母材９、１０表面上に対向配置した送受
信一対の探触子７、８によって溶接パス毎に自動超音波
探傷を行う。この場合、一方の探触子７から発射された
超音波ビームａ、ｂは溶接部Ｒのビードの上下端にて回
り込みまたは反射し、他方の探触子８にてその反射波が
受信されるようになっている。このときの探傷結果は表
示装置によってすべて表示され、欠陥が存在しない場合
には、ビード上下端からの超音波が検出されるにすぎな
い。つまり、同図（ｂ）で示すように、送信用の探触子
７からの超音波ビームａが溶接部の上端で回り込み、ま
た、超音波ビームｂが溶接部の下端にて反射されて受信
用の探触子８にて受信され、この探傷結果が表示装置で
表示されている。
手法を図２及び図３により説明する。図２は溶接部に欠
陥が存在しない場合における探傷を示しており、同図
（ａ）で示すように、溶接作業中に、溶接すべき開先１
１部分を挟んで母材９、１０表面上に対向配置した送受
信一対の探触子７、８によって溶接パス毎に自動超音波
探傷を行う。この場合、一方の探触子７から発射された
超音波ビームａ、ｂは溶接部Ｒのビードの上下端にて回
り込みまたは反射し、他方の探触子８にてその反射波が
受信されるようになっている。このときの探傷結果は表
示装置によってすべて表示され、欠陥が存在しない場合
には、ビード上下端からの超音波が検出されるにすぎな
い。つまり、同図（ｂ）で示すように、送信用の探触子
７からの超音波ビームａが溶接部の上端で回り込み、ま
た、超音波ビームｂが溶接部の下端にて反射されて受信
用の探触子８にて受信され、この探傷結果が表示装置で
表示されている。
【００１８】一方、図３は溶接部に欠陥が存在する場合
における探傷を示しており、つまり、同図（ａ）におい
て、送信用の探触子７からの超音波ビームａが溶接部の
上端に、また、超音波ビームｂが溶接部の下端にてそれ
ぞれ、かつ欠陥に当たって反射した超音波ビームも反射
されて同時に受信用の探触子８にて受信される。この探
傷結果は同図（ｂ）で示すとおりであって、ビード上下
端からの超音波の他に、溶接部相当部位に欠陥上下端部
からの回折波が表示される。このように、欠陥による回
折波は、ビード上下端の超音波と明確に区別され、欠陥
の存在の識別確認がきわめて容易かつ簡単に行える。
における探傷を示しており、つまり、同図（ａ）におい
て、送信用の探触子７からの超音波ビームａが溶接部の
上端に、また、超音波ビームｂが溶接部の下端にてそれ
ぞれ、かつ欠陥に当たって反射した超音波ビームも反射
されて同時に受信用の探触子８にて受信される。この探
傷結果は同図（ｂ）で示すとおりであって、ビード上下
端からの超音波の他に、溶接部相当部位に欠陥上下端部
からの回折波が表示される。このように、欠陥による回
折波は、ビード上下端の超音波と明確に区別され、欠陥
の存在の識別確認がきわめて容易かつ簡単に行える。
【００１９】さらに、図４により監視方法の絞り込み方
法について説明する。すなわち、同図（ａ）で示すよう
に、初層部Ｒ１について探傷する。次いで、２層目を探
傷する際には同図（ｂ）で示すように、探触子間の距離
を幾分短くして検査対象とする溶接パスに対して超音波
ビームが集中して伝播するようにする。そして、３層目
の探傷にあたっては同図（ｃ）で示すように、上記探触
子間の距離をさらに小さく狭めていくことで上記超音波
ビームが集中して伝播するようにする。このように対象
とする積層部に絞り込んで監視を行えるようにすること
ですることで欠陥の検出性能が向上し、探傷結果の解析
処理時間の短縮化が可能となる。
法について説明する。すなわち、同図（ａ）で示すよう
に、初層部Ｒ１について探傷する。次いで、２層目を探
傷する際には同図（ｂ）で示すように、探触子間の距離
を幾分短くして検査対象とする溶接パスに対して超音波
ビームが集中して伝播するようにする。そして、３層目
の探傷にあたっては同図（ｃ）で示すように、上記探触
子間の距離をさらに小さく狭めていくことで上記超音波
ビームが集中して伝播するようにする。このように対象
とする積層部に絞り込んで監視を行えるようにすること
ですることで欠陥の検出性能が向上し、探傷結果の解析
処理時間の短縮化が可能となる。
【００２０】以上にこの発明の一実施形態について説明
したが、この発明は上記実施形態に限られることなく、
この発明の主旨を損なわない限り、種々変更して実施可
能であり、実際の適用としてはたとえば、少主桁橋梁な
ど溶接継手や圧力容器などの厚板溶接部に適用すること
によって、補修工事の工程を短縮することができる。
したが、この発明は上記実施形態に限られることなく、
この発明の主旨を損なわない限り、種々変更して実施可
能であり、実際の適用としてはたとえば、少主桁橋梁な
ど溶接継手や圧力容器などの厚板溶接部に適用すること
によって、補修工事の工程を短縮することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように請求項１の溶接監視方法に
よれば、すべての溶接パスが完了するのを待つことな
く、溶接パス毎に直ちに溶接部の超音波探傷を行うよう
にしたので、各溶接パスでの不具合や欠陥の発生の有無
を検出することができる。そして、溶接部に欠陥の発生
を検出した場合には直ちに補修溶接を行い、必要に応じ
て溶接条件を修正するようにフィードバック制御するこ
とができるので、各溶接パス毎に補修溶接等を行え、最
終的にすべての溶接パスが完了した時点では信頼性のあ
る溶接の確認ができる。
よれば、すべての溶接パスが完了するのを待つことな
く、溶接パス毎に直ちに溶接部の超音波探傷を行うよう
にしたので、各溶接パスでの不具合や欠陥の発生の有無
を検出することができる。そして、溶接部に欠陥の発生
を検出した場合には直ちに補修溶接を行い、必要に応じ
て溶接条件を修正するようにフィードバック制御するこ
とができるので、各溶接パス毎に補修溶接等を行え、最
終的にすべての溶接パスが完了した時点では信頼性のあ
る溶接の確認ができる。
【００２２】また請求項２の溶接監視方法によれば、溶
接作業に対して一定のタイムラグをもって超音波探傷を
追従させるようにしているので、途中、不具合の発生や
欠陥の検出があった場合には、直ちに補修溶接を行い、
必要に応じて溶接条件を修正する。また、溶接条件の修
正や補修溶接を行った後、再び開始した溶接作業に超音
波探傷が追従するので、溶接作業の完了から上記一定の
タイムラグをもって探傷作業も終了する。したがって、
溶接作業に超音波探傷を自動追従させるシステムを付加
することで、きわめて効率的な溶接ならびに自動探傷シ
ステムを得ることが可能となる。
接作業に対して一定のタイムラグをもって超音波探傷を
追従させるようにしているので、途中、不具合の発生や
欠陥の検出があった場合には、直ちに補修溶接を行い、
必要に応じて溶接条件を修正する。また、溶接条件の修
正や補修溶接を行った後、再び開始した溶接作業に超音
波探傷が追従するので、溶接作業の完了から上記一定の
タイムラグをもって探傷作業も終了する。したがって、
溶接作業に超音波探傷を自動追従させるシステムを付加
することで、きわめて効率的な溶接ならびに自動探傷シ
ステムを得ることが可能となる。
【００２３】さらに請求項３の溶接監視方法によれば、
溶接部の初層部から上層部に至るに従って上記送受信一
対の探触子の間隔を小さく狭めていくことで溶接積層毎
に検査対象とする溶接パスに対して常に超音波ビームが
集中して伝播するようにしたので、初層部であると、上
層部であるとを問わず、常に欠陥とビード上下端の超音
波の区別が容易に行える。
溶接部の初層部から上層部に至るに従って上記送受信一
対の探触子の間隔を小さく狭めていくことで溶接積層毎
に検査対象とする溶接パスに対して常に超音波ビームが
集中して伝播するようにしたので、初層部であると、上
層部であるとを問わず、常に欠陥とビード上下端の超音
波の区別が容易に行える。
【図１】この発明の一実施の形態である溶接監視方法の
手順を説明するためのブロック図であり
手順を説明するためのブロック図であり
【図２】この発明の一実施の形態である溶接監視方法を
説明するための説明図であって、欠陥を検出しない場合
を示す。
説明するための説明図であって、欠陥を検出しない場合
を示す。
【図３】この発明の一実施の形態である溶接監視方法を
説明するための説明図であって、欠陥を検出した場合を
示す。
説明するための説明図であって、欠陥を検出した場合を
示す。
【図４】この発明の一実施の形態である溶接監視方法に
おける監視範囲の絞り込みを説明するための説明図であ
る。欠陥を検出しない場合を示す。
おける監視範囲の絞り込みを説明するための説明図であ
る。欠陥を検出しない場合を示す。
【図５】この発明の一実施の形態である溶接監視方法に
用いる装置の概略図である。
用いる装置の概略図である。
【図６】従来の溶接監視方法を説明するための説明図で
あって、欠陥を検出しない場合を示す。
あって、欠陥を検出しない場合を示す。
【図７】従来の溶接監視方法を説明するための説明図で
あって、欠陥を検出した場合を示す。
あって、欠陥を検出した場合を示す。
１ 溶接 ２ 探傷 ３ 探傷画像 ４ データ解析 ５ 溶接条件の修正 ６ 補修溶接 ７ 送信用の探触子 ８ 受信用の探触子 ９、１０ 母材 １１ 開先 １２ 表示器 １３ 溶接機 Ｒ 溶接部 Ｒ1 初層部 Ｒ2 ２層部 Ｒ3 ３層部
Claims (3)
- 【請求項１】溶接作業中に溶接部の溶接状態を監視する
溶接監視方法であって、溶接すべき開先部分を挟んで母
材表面上に対向配置した送受信一対の探触子によって溶
接パス毎に溶接部の超音波探傷を行うことを特徴とする
溶接監視方法。 - 【請求項２】溶接作業中に溶接部の溶接状態を監視する
溶接監視方法であって、溶接すべき開先部分を挟んで母
材表面上に対向配置した送受信一対の探触子によって溶
接部の超音波探傷を行うにあたり、溶接作業に対して一
定のタイムラグをもって上記対向配置した送受信一対の
探触子を追従して移動させることを特徴とする溶接監視
方法。 - 【請求項３】溶接部の初層部から上層部に至るに従って
上記送受信一対の探触子の間隔を小さく狭めていくこと
で溶接積層毎に検査対象とする溶接パスに対して超音波
ビームが集中して伝播するようにしたことを特徴とする
請求項１又は請求項２の溶接監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000263062A JP3564683B2 (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 溶接監視方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002071649A true JP2002071649A (ja) | 2002-03-12 |
| JP3564683B2 JP3564683B2 (ja) | 2004-09-15 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JP3564683B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100463767C (zh) * | 2006-09-22 | 2009-02-25 | 四川东风电机厂有限公司 | 水轮机转轮桨叶轴头缺陷处理方法 |
| CN100578213C (zh) * | 2007-12-18 | 2010-01-06 | 宝钢集团常州轧辊制造公司 | 轧辊辊身倒角的探伤方法 |
| JP2010271196A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Kinki Sharyo Co Ltd | レーザ溶接非破壊検査方法と装置 |
| EP2388573A2 (en) | 2010-05-21 | 2011-11-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Welding system and welding method |
| US9217731B2 (en) | 2010-05-21 | 2015-12-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Welding inspection method and apparatus thereof |
| KR102187764B1 (ko) * | 2019-05-30 | 2020-12-08 | 한국생산기술연구원 | 용융풀 거동 측정을 통한 용접부 용입 제어방법 및 이의 용융풀 거동 측정 장치 |
| CN114080291A (zh) * | 2019-06-28 | 2022-02-22 | 松下知识产权经营株式会社 | 补焊系统、补焊方法、检查装置以及机器人控制装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP5456259B2 (ja) | 2008-01-30 | 2014-03-26 | 日野自動車株式会社 | 溶接検査方法および装置 |
| CN104634874B (zh) * | 2015-02-06 | 2018-08-24 | 宝钢轧辊科技有限责任公司 | 大型锻钢支承辊辊身工作层缺陷检测方法 |
-
2000
- 2000-08-31 JP JP2000263062A patent/JP3564683B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN100578213C (zh) * | 2007-12-18 | 2010-01-06 | 宝钢集团常州轧辊制造公司 | 轧辊辊身倒角的探伤方法 |
| JP2010271196A (ja) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Kinki Sharyo Co Ltd | レーザ溶接非破壊検査方法と装置 |
| EP2388573A2 (en) | 2010-05-21 | 2011-11-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Welding system and welding method |
| US20110284508A1 (en) * | 2010-05-21 | 2011-11-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Welding system and welding method |
| CN102294549A (zh) * | 2010-05-21 | 2011-12-28 | 株式会社东芝 | 焊接系统及焊接方法 |
| JP2012006078A (ja) * | 2010-05-21 | 2012-01-12 | Toshiba Corp | 溶接システムおよび溶接方法 |
| US9217731B2 (en) | 2010-05-21 | 2015-12-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Welding inspection method and apparatus thereof |
| KR102187764B1 (ko) * | 2019-05-30 | 2020-12-08 | 한국생산기술연구원 | 용융풀 거동 측정을 통한 용접부 용입 제어방법 및 이의 용융풀 거동 측정 장치 |
| CN114080291A (zh) * | 2019-06-28 | 2022-02-22 | 松下知识产权经营株式会社 | 补焊系统、补焊方法、检查装置以及机器人控制装置 |
| CN114080291B (zh) * | 2019-06-28 | 2024-05-03 | 松下知识产权经营株式会社 | 补焊系统、补焊方法、检查装置以及机器人控制装置 |
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