CN103063747A - 铸造棒的超声波探伤检查方法和超声波探伤检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，将至少1个相控阵型探头配置水平连铸的铸模出口附近，对连续铸出的截面圆形的连铸棒，以水作为接触介质，进行通过纵波斜角波和纵波垂直波实行的超声波探伤检查。

Description

铸造棒的超声波探伤检查方法和超声波探伤检查装置

本申请是申请号为200880127512.7、发明名称为“铸造棒的超声波探伤检查方法和超声波探伤检查装置”、申请日为2008年12月22日、进入中国国家阶段日期为2010年8月26日的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及针对截面为圆形的铸造棒的超声波探伤检查方法以及用于实施该检查方法的超声波探伤检查装置。

背景技术

一般来说，连铸棒是通过由熔液铸造成圆柱状、棱柱状或中空柱状的长的铸块来制造的。在铸造方法中，有浮动式铸造法、直接冷铸（DC铸造）法、气体加压式热顶连续铸造法等。对于铸造出的连铸棒，除去在塑性加工时会导致裂纹产生的表面的不均匀层并对除去外周部后的表面和内部缺陷进行检查（参照专利文献1）。

在专利文献1所记载的连铸棒的制造工序中，在连铸工序与外周除去工序之间设有通过超声波探伤检查来实现的内部的非破坏检查工序。超声波探伤检查具有以下优点：对于裂纹等内部缺陷具有高检出能力，另外通过对检测出的电信号进行处理，与需要进行图像处理的X射线相比较，能够容易地实施缺陷的自动判定，从而实现检查精度高的稳定的检查。

在对铸造棒的表面附近的缺陷进行检查的情况下，如果使用纵波垂直波来作为入射波，则会将底面反射波作为伪缺陷回波而检测出来，因此以往使用斜角波（inclined angle wave）来作为入射波。

专利文献1：日本特开2004－209516号公报

发明内容

但是，如果要通过以往的超声波探伤探头（probe）来获得斜角波的话会变为横波，如果要通过声速比纵波慢的横波来实施表面附近的检查，则由于时间轴长，因此存在着容易检测出伪缺陷回波的缺点。

另外，对于截面为圆形的铸造棒，如果通过以往的探头来检查全部区域，则需要使探头沿连铸棒的周向旋转，或者需要沿周向配置多个超声波探伤检查用探头。另外，高精度地配置多个探头是困难的，而由于无法高精度地进行配置，因此在检查精度方面也存在难点。

本发明是鉴于上述背景技术而完成的，其目的在于提供一种对于截面为圆形的铸造棒使用纵波来作为入射波并能够对全部区域进行检查的铸造棒的超声波探伤检查方法以及用于实施该检查方法的超声波探伤检查装置。

即，本发明具有下述[1]～[9]所记载的构成。

[1]一种铸造棒的超声波探伤检查方法，其特征在于，

当沿截面为圆形的铸造棒的周向以预定角度配置多个相控阵型探头来进行超声波探伤检查时，

相对于任意一个相控阵型探头，将其他的相控阵型探头配置成：所述任意一个相控阵型探头的基于纵波斜角波（longitudinal inclined anglewave）和纵波垂直波（longitudinal vertical wave）而形成的未检查区域由其他相控阵型探头的基于纵波斜角波和纵波垂直波而形成的检查区域来补足（补全）。

[2]根据前项1所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，

将两个相控阵型探头配置成同时满足以下两个式子的配置角度（α）：

2×（180°－2θ₂＋θ₃）≤α≤2θ₂－θ₃－θ₄

180°－[3θ₃＋3（180°－2θ₂）]≥θ₄

其中，

θ₂：相控阵型探头的有效斜角角度；

θ₃：OP的中心角；

θ₄：相控阵型探头的垂直入射波的死区（dead zone）的中心角的1/2；

O：相控阵型探头的垂直入射波的入射点；

P：相控阵型探头的扫描角度最大时的斜角入射波的入射点。

[3]根据前项2所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，

将两个相控阵型探头配置成入射波朝向下方。

[4]根据前项1至3中的任一项所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，

将多个相控阵型探头配置在水平连铸的铸模出口的附近，

对连铸出的连铸棒连续地进行超声波探伤检查。

[5]根据前项4所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，

通过将连铸棒松动地插入到离开所述铸模出口而配置在其下游侧的堰状体的贯通孔中来阻碍冷却水的流动，将所述相控阵型探头配置成与流动受到阻碍的冷却水相接触的状态。

[6]一种铸造棒的超声波探伤检查装置，沿截面为圆形的铸造棒的周向配置有多个相控阵型探头，所述铸造棒的超声波探伤检查装置的特征在于，

对于任意一个相控阵型探头，将其他的相控阵型探头配置成：所述任意一个相控阵型探头的基于纵波斜角波和纵波垂直波而形成的未检查区域由其他相控阵型探头的基于纵波斜角波和纵波垂直波而形成的检查区域来补足。

[7]根据前项6所述的铸造棒的超声波探伤检查装置，其中，

两个相控阵型探头配置成同时满足以下两个式子的配置角度（α）：

2×（180°－2θ₂＋θ₃）≤α≤2θ₂－θ₃－θ₄

180°－[3θ₃＋3（180°－2θ₂）]≥θ₄

其中，

θ₂：相控阵型探头的有效斜角角度；

θ₃：OP的中心角；

θ₄：相控阵型探头的垂直入射波的死区的中心角的1/2；

O：相控阵型探头的垂直入射波的入射点；

P：相控阵型探头的扫描角度最大时的斜角入射波的入射点。

[8]一种锻造品的流水制造方法，对于从水平连铸的铸模出口连续地铸造出的截面为圆形的连铸棒，以任意的顺序进行切断成短的材料、剥皮、热处理，进而接着进行锻造，该制造方法的特征在于，在刚刚铸造出之后、或者在任意的工序之间进行超声波探伤检查，

通过以下方式来进行所述超声波探伤检查：沿铸造棒的周向以预定角度配置多个相控阵型探头，对于任意一个相控阵型探头，将其他的相控阵型探头配置成：所述任意一个相控阵型探头的基于纵波斜角波和纵波垂直波而形成的未检查区域由其他相控阵型探头的基于纵波斜角波和纵波垂直波而形成的检查区域来补足。

[9]根据前项8所述的锻造品的流水制造方法，其中，

所述超声波探伤检查通过将两个相控阵型探头配置成同时满足以下两个式子的配置角度（α）来进行：

2×（180°－2θ₂＋θ₃）≤α≤2θ₂－θ₃－θ₄

180°－[3θ₃＋3（180°－2θ₂）]≥θ₄

其中，

θ₂：相控阵型探头的有效斜角角度；

θ₃：OP的中心角；

θ₄：相控阵型探头的垂直入射波的死区的中心角的1/2；

O：相控阵型探头的垂直入射波的入射点；

P：相控阵型探头的扫描角度最大时的斜角入射波的入射点。

根据上述[1]所述的超声波探伤检查方法，对于截面为圆形的铸造棒，通过相控阵型探头入射纵波斜角波和纵波垂直波，能够对包括表面附近在内的全部区域进行超声波探伤检查。另外，通过声速快的纵波，伪缺陷回波不易显现在探伤画面上，并且能够通过一个探头对大的范围进行探伤，因此能够获得高的检查精度。

根据上述[2]所述的超声波探伤检查方法，可以导出能够补足两个相控阵型探头的彼此的未检查区域的探头配置角度（α）。

根据上述[3]所述的超声波探伤检查方法，由于在水中传播的超声波在到达水面之前就会充分地衰减，因此能够抑制伪缺陷信号的产生，从而能够进行高精度的探伤。

根据上述[4]所述的超声波探伤检查方法，由于连续地进行水平连铸和超声波探伤检查，因此检查效率高，并且能够将检查结果反映于之后的工序，或者反馈于铸造条件。而且，由于检查对象部分没有端面，因此也不存在端面中的死区，对于在检查后切断而成的短的材料连端面都检查了。

根据上述[5]所述的超声波探伤检查方法，能够通过简单的装置与水平连铸相连续地进行超声波探伤检查。

根据上述[6]、[7]所述的超声波探伤检查装置，能够实施上述超声波探伤检查。

根据上述[8]、[9]所述的锻造品的流水制造方法，由于在工序之间实施上述超声波探伤检查，因此能够高效地制造出高质量的锻造品。

附图说明

图1是表示在截面为圆形的铸造材料的超声波探伤检查中的相控阵型探头的未检查区域的说明图；

图2是表示本发明的铸造材料的超声波探伤检查中的超声波的传播并说明两个相控阵型探头的配置角度的图；

图3是图2的主要部分的放大图；

图4A是示意性地表示本发明的超声波探伤检查装置的一个实施方式的主视图；

图4B是图4A的超声波探伤检查装置的侧视图；

图5是示意性地表示本发明的超声波探伤检查装置的其他实施方式的包括局部截面的立体图；

图6A是加入了使用本发明的超声波探伤检查装置的检查工序的、从铸造到锻造的锻造品的流水制造方法的工序流程图；

图6B是加入了使用本发明的超声波探伤检查装置的检查工序的、从铸造到锻造的锻造品的流水制造方法的工序流程图；

图6C是加入了使用本发明的超声波探伤检查装置的检查工序的、从铸造到锻造的锻造品的流水制造方法的工序流程图。

附图标记说明

1、2  相控阵型探头

1A、2A  在扫描之外的区域（未检查区域）

1B、2B  死区（未检查区域）

10、40  超声波探伤检查装置

33  铸模

35  冷却水

41  贯通孔

42  堰状体

S  铸造棒（连铸棒）

具体实施方式

本发明所使用的相控阵型探头是多个探头并列配置而成的（探头块（probe block）），由于以电子方式来控制焦点，因此在探伤过程中能够实施多聚焦（垂直探伤和斜角探伤的组合），从而能够对宽广的区域进行检查。另外，由于在使用声速比横波快的纵波的情况下伪缺陷回波难以显示在探伤画面上，因此检查精度高。由于能够通过一个探头块对大的范围进行探伤，因而不会出现以往沿周向配置多个的单探头时产生的位置精度的下降所导致的检查精度的下降，因此能够获得高的检查精度。

上述相控阵型探头能够通过纵波斜角波（包含垂直波）对宽广的区域进行探伤，但即使如此仍会不可避免地产生未检查区域。在本发明中，对于截面为圆形的铸造棒，沿周向以预定的角度配置多个相控阵型探头，通过对彼此的未检查区域进行补足而能够遍及包括表面附近在内的全部区域来进行检查。

图1是对于截面为圆形的铸造棒（S）配置了两个相控阵型探头（1）（2）的例子。

对于第一相控阵型探头（1），（1A）（1A）是脱离了最大扫描范围的在扫描之外的区域，（1B）是由于入射光沿垂直方向入射了时显现的底面回波与缺陷回波无法分类而产生的死区。这些区域（1A）（1A）（1B）是无法通过第一相控阵型探头（1）进行探伤的未检查区域。虽然上述在扫描之外的区域（1A）（1A）会通过扩大扫描范围而变小，但是由于检查对象的截面为圆形，因此无法完全地消除。另外，上述死区（1B）也是会不可避免地产生的区域。同样，对于第二相控阵型探头（2），（2A）（2A）是脱离了最大扫描范围的在扫描之外的区域，（2B）是由于伪缺陷回波而导致的死区，是无法通过第二相控阵型探针（2）来进行探伤的未检查区域。

根据图1，如果配置成第一相控阵型探头（1）和第二相控阵型探头（2）的未检查区域不重复，则能够对全部区域进行检查。具体而言，如果确保了第一相控阵型探头（1）的在扫描之外的区域（1A）与第二相控阵型探头（2）的在扫描之外的区域（2A）之间的余量部分（margin）（C）、以及第二相控阵型探头（2）的在扫描之外的区域（2A）与第一相控阵型探头（1）的死区（1B）之间的余量部分（D），则能够对全部区域进行检查。

以下，按照上述考虑方法，参照图2的超声波传播路径图来说明求出在余量部分（C）＝0时余量部分（D）≥0、两个相控阵型探头（1）（2）的未检查区域不重合的条件的方法。

图2表示了余量部分（C）＝0的状态，第一相控阵型探头（1）的在扫描之外的区域（1A）和第二相控阵型探头（2）的在扫描之外的区域（2A）以不重合的状态连接。另外，两个相控阵型探头（1）（2）具有相同的功能，因此使用相同的附图标记来说明。

图2中的附图标记如下。另外，在图2中仅表示了铸造棒（S）的左半部分的传播路径，省略了右半部分的传播路径的图示。

α：两个相控阵型探头的配置角度

θ₁：相控阵型探头的最大扫描角度

θ₂：相控阵型探头的有效斜角角度

θ₃：OP的中心角

θ₄：由相控阵型探头的垂直入射波导致的死区的中心角的1/2

θ₅：余量部分（D）的中心角

O：相控阵型探头的垂直入射波的入射点

P：相控阵型探头的扫描角度最大时的斜角入射波的入射点

Q：铅垂线

r：铸造棒的半径

根据图2，余量部分（C）＝0时的两个相控阵型探头（1）（2）的配置角度（α）为式（i），并且为了第一相控阵型探头（1）的死区（1B）与第二相控阵型探头（2）的在扫描之外的区域（1A）不重合，死区（1B）的中心角（θ₄）必须满足式（ii）。

α＝2×（180°－2θ₂＋θ₃）                （i）

180°－[3θ₃＋3（180°－2θ₂）]≥θ₄       （ii）

由于上述式（i）是两个相控阵型探头（1）（2）的配置角度（α）的最小值（α_min），因此

α_min＝2×（180°－2θ₂＋θ₃）             （iii）

另外，根据式（ii），余量部分（D）的中心角（θ₅）为下式（iv）。

θ₅＝180°－[3θ₃＋3（180°－2θ₂）]－θ₄  （iv）

由于上述配置角度（α）能够扩大至余量部分（D）＝0，因此配置角度（α）的最大值（α_max）为下式（v）。

α_max＝α_min＋θ₅

     ＝2θ₂－θ₃－θ₄                      （v）

因此，用于检查铸造棒（S）的全部区域的配置角度（α）的可取值范围满足上式（ii），为从由上式（iii）表示的最小值（α_min）到由式（v）表示的最大值（α_max）的范围。即，如果按照满足以下两个式子的方式来配置两个相控阵型探头（1）（2），则能够对截面为圆形的铸造棒（S）的全部区域进行检查。

180°－[3θ₃＋3（180°－2θ₂）]≥θ₄

2×（180°－2θ₂＋θ₃）≤α≤2θ₂－θ₃－θ₄

接下来，说明应代入上述各式中的符号的数值。

最大扫描角度（θ₁）是由相控阵型探头的规格决定的角度。

有效斜角角度（θ₂）是由折射角度和上述最大扫描角度（θ₁）决定的角度，优选考虑超声波衰减的程度和希望检测出的缺陷的尺寸。

参照图3可知，OP的中心角度（θ₃）可以利用OP间的距离（x₁）和铸造棒（S）的半径（r）采用下式（vi）表示。

θ₃＝Sin^-1（x₁/r）    （vi）

但是，在难以实际测量OP间的距离（x₁）的情况下，由于（x₁）和相控阵型探头的大小（x₂）具有x₁≈x₂的关系，因此能够根据实际测量出的（x₂）通过下式（vi′）求出（θ₃）。

θ₃＝Sin^-1（x₂/r）    （vi′）

表示上述死区（1B）的大小的OP的中心角的1/2（θ₄）是表示死区的大小的，能够通过实际测量而求出。

因此，可以通过实际测量值、式（iii）、式（iv）、式（vi′）来决定能够对全部区域进行检查的两个相控阵型探头（1）（2）的配置角度（α）。

另外，虽然计算上述配置角度（α）的计算式是基于同一规格的两个相控阵型探头的式子，但是在使用不同规格的相控阵型探头的情况下，可以基于各个探头的入射位置、各种角度来求出配置角度。而且，在使用三个以上的相控阵型探头的情况下，配置成相邻的探头的在扫描之外的区域不重合、并且一个探头的死区与其他探头的在扫描之外的区域不重合即可。

[两个相控阵型探头的配置角度的例子]

在半径（r）为215mm的铸造棒（S）的超声波探伤检查中，当相控阵型探头（1）（2）的有效斜角角度（θ₂）＝40°、相控阵型探头（1）（2）的大小（x₂）为28.7mm、死区的大小（θ₄）为17.5°时，通过式（vi′）计算出（θ₃）＝7.6°。

并且，根据式（iii）、式（v），α_min＝95.2°、α_max＝114.9°。因此，如果将两个相控阵型探头（1）（2）设置在配置角度（α）：95.2～114.9°的范围内，则能够对全部区域进行检查。但是，考虑到检查过程中的铸造棒（S）的行进摆动，优选避开（α_min）和（α_max）而配置在上述范围的中间点或中间点的附近。

另外，多个相控阵型探头配置成能够补足彼此的未检查区域的角度即可，因此相控阵型探头也可以位于铸造棒的周向上的任意位置。但是，优选的是，如后述的超声波探伤检查装置（10）（40）那样在铸造棒（S）的斜上方配置相控阵型探头（1）（2），并从上方向下方入射超声波。这是因为：如果从下方向上方照射超声波，则未向铸造棒（S）入射的超声波会被水面反射，从而有时其回波作为伪缺陷信号而检测出来，但是如果从上方向下方入射，则在水面传播的超声波在到达水面之前就会充分地衰减，因而不会将回波作为伪缺陷信号而检测出来，因此能够实施高精度的探伤。另外，在设置仿形机构而使得即使铸造棒（S）发生了错位也能够保持与相控阵型探头（1）（2）之间的位置关系的情况下，由于将探头配置在铸造棒（S）的上方会使配置上的制约更少，因此从这一点来说也优选配置在上方。

另外，优选：铸造棒（S）和相控阵型探头（1）（2）之间的距离（WD）设为足够的距离以使得表面波的重复回波不成为伪缺陷回波。

另外，由于有时检查用水槽的壁面的反射回波成为伪缺陷信号，因此为了避免伪缺陷信号，优选水槽足够大。优选的是：从铸造棒（S）的周面到水槽的壁面之间具有在水中传播的超声波充分地衰减的距离。另外，也可以通过在水槽壁面配置消声材料以消除会导致伪缺陷回波产生的声波来进行应对。

另外，在图1～图3中，为了便于说明，将第一相控阵型探头（1）配置在正上方，但这并不表示铸造棒（S）的相控阵型探头（1）（2）的最合适的位置。在后述的超声波探伤装置（10）（40）中，以图2和图3的（Q）成为铅垂线的方式配置有相控阵型探头（1）（2）。

［超声波探伤检查装置］

（第一实施方式）

图4A和图4B所示的超声波探伤检查装置（10），包括水槽（11）和两个相控阵型探头（1）（2），是一边使铸造棒（S）移动一边进行检查的。

在水槽（11）中，在铸造棒（S）的行进方向的壁上设置有用于使铸造棒（S）通过的贯通孔（12）（13），在水槽（11）中储存有水位与这些贯通孔（12）（13）相比足够高的、作为接触介质的水（14）。两个相控阵型探头（1）（2）经由支架（17）以角度能够自由调节的方式安装在水平臂（16）的两端，所述水平臂（16）安装在支撑装置的垂直臂（15）的前端，该两个相控阵型探头（1）（2）从斜上方对在下方移动的铸造棒（S）照射超声波。在上述水平臂（15）的左右方向的中间部分安装有与铸造棒（S）接触的仿形滚子（18），通过与铸造棒（S）的位置偏移相对应地控制臂（15）（16）的移动，使铸造棒（S）和相控阵型探头（1）（2）始终具有恒定的位置关系。

上述超声波探伤装置（10）能够与铸造棒（S）的长短无关地对移动中的铸造棒（S）进行检查。例如，能够以铸造速度对从水平连铸装置的铸模铸造出来的连铸棒（S）连续地进行检查。另外，对于已切断的铸造棒，也能够通过移动装置使铸造棒（S）以预定的速度移动来进行检查。通过这样使铸造棒（S）在水槽中（11）中移动，能够与检查对象的长度无关地进行检查。当然，在检查对象比水槽小的情况下，也可以将检查对象固定并使相控阵型探头移动。

上述相控阵型探头（1）（2）由附图之外的控制装置控制，对铸造棒（S）进行探伤，从相控阵型探头（1）（2）发出的信号被输出给信号处理部（20），并在进行了预定的处理后被输出给超声波检查判定装置（21）。在超声波检查判定装置（21）中，基于输入的信号来判定有无缺陷和/或损伤，从而判断铸造棒（S）是否是良品。另外，如果是对从水平连铸装置的铸模铸造出来的连铸棒（S）进行的连续检查，则除了能够高效地进行检查之外，还能够将判定结果反馈于铸造条件，或者能够预先通过喷雾器等对缺陷部分作记号并在设置于后级的切断装置（省略图示）中切断成为固定尺寸后除去缺陷部分。另外，也可以预先存储检测出的缺陷位置，在切断装置中，仅切断除去缺陷部分并切断成为固定尺寸。

另外，在上述超声波探伤装置（10）中，连铸棒（S）能够一边移动一边接受超声波探伤检查，由于在检查对象部分中没有端面，因此也不就存在端面中的死区，在检查后切断而成的短的材料连端面都检查到。

（第二实施方式）

第一实施方式的超声波探伤检查装置（10）使用水槽，在能够容易地使铸造棒没入到水中、能够确保足够量的接触介质这一点上是有利的。

但是，本发明的超声波探伤检查方法也可以不使用水槽，而是利用从水平连铸装置的铸模供应给铸造棒的冷却水来进行检查。通过利用冷却水，形成为结构简单的检查装置。

图5表示了水平连铸装置（30）和在铸模紧后方配置的超声波探伤检查装置（40）。

在上述连铸装置（30）中，熔液（M）从中间包（tundish）（31）经由浇铸用喷嘴（32）流入到筒状的铸模（33）中。在上述铸模（33）的出口处设置有向连铸棒（S）的周围供应冷却水（35）的冷却水供应通路（34），该冷却水供应通路的喷出口（34a）形成为包围连铸棒（S）的环状，并且朝向连铸棒（S）的铸出方向设置。并且，从喷出口（34）喷出的冷却水（35）被供应给连铸棒（S）的整个周向，在连续地铸出的连铸棒（S）的表面上向铸出方向流动，对连铸棒（S）进行冷却。

上述超声波探伤检查装置（40）具有环状的堰状体（42）和两个相控阵型探头（1）（2），上述堰状体（42）具有连铸棒（S）松动地插入到其中的贯通孔（41）。上述堰状体（40）以连铸棒（S）的高度由支撑柱（43）固定在台座上，贯通孔（41）的内径形成得比连铸棒（S）的外径大。因此，连续铸出的连铸棒（S）在不与贯通孔（41）接触的情况下在孔（41）内前进，冷却水（35）在连铸棒（S）的外周面与贯通孔（41）的周面之间的间隙流动。

在上述内部检查装置（40）中，从上述喷出口（34a）喷出并在连铸棒（S）的表面上向铸出方向流动的冷却水（35）碰到上述堰状体（40），其流动受到阻碍，一部分冷却水贮留于堰状体（42）的上游侧，剩余部分向贯通孔（41）内流动。

两个相控阵型探头（1）（2）由支撑部件（省略图示）支撑，尖端部以预定的配置角度（α）插入到贮留于上述堰状体（42）的上游侧的、水深变深了的部分的水中。检查结果被输出给信号处理部（20），进而被输出给超声波检查判定装置（21）。在超声波检查判定装置（21）中，基于输入的信号来判定是否有缺陷和/或损伤以判断连铸棒（S）是否是良品，并将判定结果反馈于铸造条件。

上述超声波探伤检查装置（40）是将铸模（33）的冷却水用作接触介质的，由于也不需要向检查装置运送的运送设备，因此能够简化用于检查的外围装置。

另外，也可以在上述堰状体（40）的贯通孔（41）的周面上安装相控阵型探头（1）（2）来进行超声波探伤检查。

[流水连续运行中的超声波探伤检查]

本发明的超声波探伤检查方法，不仅能够对刚刚铸造之后的连铸棒进行检查，而且还能够在经过连铸棒的切断、热处理、剥皮等各种工序直到变为出厂状态的流水连续运行中的任意工序之间实施检查。而且，当在铸造后实施锻造、流水地实施从连铸到锻造品的工序时，也可以在刚刚铸造之后、或者在任意的工序之间进行超声波探伤检查。

图6A～图6C表示了从铸造到锻造品的流水制造的工序流程图。

（图6A）

将水平连铸出的长的连铸棒切断成多个短的材料，对短的材料实施热处理来进行均质化，然后进行剥皮以除去表层部的黑皮。如果需要的话，对除去了黑皮后的短的材料进行外观检查，然后出厂。或者，对于外观检查后的短的材料实施锻造工序。在上述锻造工序中，包括切断（预成形品的制作）、预热、锻造成形。

在上述流水连续运行中，在任意工序之间均可以进行超声波探伤检查，既能够在一处进行检查，也能够在多处进行检查。（K）表示对从水平连铸装置的铸模铸出的移动中的连铸棒进行检查的工序，可以通过具有水槽的超声波探伤检查装置（10）和利用铸模的冷却水的超声波检查装置（40）中的任一个检查装置来进行检查。另外，（L）表示将长的连铸棒切断成短的材料并在附着有黑皮的状态下进行检查的工序。（M）表示对剥皮后的除去了黑皮的短的材料进行检查的工序。在（L）和（M）工序中，可以使用具有水槽的超声波探伤检查装置（10）。

（图6B）

将水平连铸出的长的连铸棒切断成多个短的材料，进行剥皮以除去表层部的黑皮。对除去了黑皮的短材料进行用于均质化的热处理，进而预热并实施锻造工序。

在上述流水连续运行中，可以在工序之间的一处或多处进行超声波探伤检查。图6B中的（K）（L）（M）与图6A中的（K）（L）（M）的检查工序相同。

（图6C）

在将水平连铸出的长的连铸棒切断成多个短的材料并进行了用于均质化的热处理之后，进行剥皮来除去表层部的黑皮。对除去了黑皮的短材料实施锻造工序。

在上述流水连续运行中，可以在工序之间的一处或多处进行超声波探伤检查。图6C中的（K）（L）（M）与图6A中的（K）（L）（M）的检查工序相同。

如以上所述，通过在从连铸到锻造的流水制造中进行超声波探伤检查，能够高效地制造出高质量的锻造品。

本发明的连铸棒的检查方法能够应用于所有金属的铸造。例如，能够应用于铝或铝合金的连铸。

本申请要求基于在2007年12月27日提交的日本国专利申请特愿2007－336453号的优先权，该日本专利申请的公开内容原样构成了本申请的一部分。

必须认识到：这里所使用的措辞或表达方式用于说明而非用于限定性的解释，不排除这里所表示并记述了的特征事项的任何等同物，本发明的专利保护范围内的各种变形也是允许的。

产业上的可利用性

本发明的铸造棒的超声波探伤检查方法，使用纵波斜角波和纵波垂直波来作为入射光，通过多个相控阵型探头来补足彼此的未检查区域，因此能够检查截面为圆形的铸造棒的全部区域。通过利用该检查方法，能够高效地制造出健全的铸造棒。

Claims (13)

1.一种铸造棒的超声波探伤检查方法，其特征在于，将至少1个相控阵型探头配置在水平连铸的铸模出口附近，对连续铸出的截面圆形的连铸棒，以水作为接触介质，进行通过纵波斜角波和纵波垂直波实行的超声波探伤检查。

2.根据权利要求1所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，将所述铸造棒没于水槽中的水中，进行超声波探伤检查。

3.根据权利要求1所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，将从所述铸模向铸出方向喷出的冷却水用作接触介质，进行超声波探伤检查。

4.根据权利要求3所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，通过将连铸棒松动地插入到离开所述铸模出口而配置在其下游侧的堰状体的贯通孔中来阻碍冷却水的流动，使所述相控阵型探头与流动受到阻碍的冷却水相接触。

5.根据权利要求4所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，将所述相控阵型探头插入存积在所述堰状体的上游侧的冷却水。

6.根据权利要求4或5所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，在所述堰状体的上游侧配置具有松动插入连铸棒的贯通孔的第2堰状体，在所述堰状体与第2堰状体之间存积冷却水。

7.根据权利要求4所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，使所述相控阵型探头面对所述堰状体的贯通孔的周面而配设。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，在所述铸棒的周向，以下述角度配置多个相控阵型探头进行超声波探伤检查，所述角度为相对于任意一个相控阵型探头、使该相控阵型探头的基于纵波斜角波和纵波垂直波而形成的未检查区域由其他相控阵型探头的基于纵波斜角波和纵波垂直波而形成的检查区域来补足的角度。

9.根据权利要求1~8中任一项所述铸造棒的超声波探伤检查方法，以入射波朝向下方的方式配置相控阵型探头。

10.一种铸造棒的超声波探伤检查装置，其特征在于，具备：

水槽，配置在水平连铸的铸模出口的附近，使连续铸出的截面圆形的铸造棒没于水中；和

至少1个相控阵型控头，其以所述水槽中的水作为接触介质，通过纵波斜角波和纵波垂直波，对所述铸造棒进行超声波探伤。

11.根据权利要求10所述的铸造棒的超声波探伤检查装置，其中，在所述铸棒的周向，以下述角度配置多个相控阵型探头，所述角度为相对于任意一个相控阵型探头、使该相控阵型探头的基于纵波斜角波和纵波垂直波而形成的未检查区域由其他相控阵型探头的基于纵波斜角波和纵波垂直波而形成的检查区域来补足的角度。

12.一种锻造品的流水制造方法，对于从水平连铸的铸模出口连续地铸出的连铸棒，以任意的顺序实施切断成短的材料、剥皮、热处理，进而接着进行锻造，该制造方法的特征在于，在刚铸出后进行权利要求1～9中任一项记载的超声波探伤检查。

13.一种连铸棒的制造装置，其特征在于，具备：

铸模，具有将熔液在水平方向铸出的出口，且从该出口连续铸出连铸棒，

冷却水供给装置，在紧接所述铸模出口之后具有喷出口，对连铸棒在铸出方向供给冷却水，和

内部检查装置，其具有堰状体与超声波探伤检查用探头，所述堰状体，离开所述冷却水供给装置而配置在其下游侧，具有松动地插入连铸棒的贯通孔，用于阻碍冷却水的流动，所述超声波探伤检查用探头，与因所述堰状体而流动受到阻碍的冷却水相接触，进行连铸棒的内部检查。

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