JP2003156452A

JP2003156452A - 浸透探傷検査方法及び装置

Info

Publication number: JP2003156452A
Application number: JP2001357277A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Imai; 達也今井
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2003-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】浸透探傷検査において、被検査物の微細な表
層欠陥中にも探傷液を浸透させ、表層欠陥の検出を容易
にする浸透探傷検査方法及び装置を提供する。【解決手段】容器２に充填した探傷液３に被検査物６
を浸漬させ、探傷液３を加熱手段４により昇温した後、
被検査物６の表層欠陥７から発生した気泡８を加振手段
５で振動を与えて除去することにより、被検査物６の微
細な表層欠陥７へ探傷液３を浸透可能として、被検査物
６の微細な表層欠陥７を容易に検出できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン材
料、エンジン部品、各種輸送機器部品、構造部品などの
各種材料を対象とした非破壊検査に係るもので、昇温法
による微細欠陥浸透探傷検査方法及びその装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、材料の表面欠陥を検出する手段の
一つとして、浸透探傷試験が用いられている。これは次
のような原理である。表面に蛍光や着色の特徴を持つ探
傷液を塗布し、毛細管現象を利用して材料表面の開口欠
陥に充分に浸透させた後、表面に残った探傷液を除去
し、粉末からなる現像剤によって欠陥内部に浸透させた
探傷液を表面に吸い出す。これを直接または紫外線等を
照射して観察する事で欠陥の位置と大きさを検出してい
る。また、特開平６−１８４５６号公報の材料表層欠陥
の検出方法においては、材料表面に特定の金属元素の塩
を含有する液体を塗布し減圧または加圧下により生じた
マイクロクラックに含浸させ、次いで含浸させた金属元
素を加熱、乾燥または熱分解により付着固定し、マイク
ロクラックを含む破面をＥＰＭＡにより分析し付着固定
した金属元素の分布を調べることにより、クラックの長
さや形態を検出する方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、探傷液は液体の毛細管現象だけを利用して浸
透していたために、微細な欠陥には表面張力の影響で探
傷液が浸透することができず、微細な欠陥の検出が困難
であった。また、前記特開平６−１８４５６号公報の材
料表層欠陥の検出方法においても、マイクロクラックを
含む破面をＥＰＭＡにより分析するものであり、分析試
料の作成に切断等の作業を要し、また、分析試料の寸法
も限定されるという問題があった。本発明は前記の欠点
を解消するためになされたものであり、材料の表層欠陥
の微細部分に探傷液を浸透させることにより、微細な表
層欠陥を容易に検出することが可能な浸透探傷検査方法
及び装置を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の請求項１では、探傷液を充填した容器中に
被検査物を浸漬し、該容器中に充填した探傷液を昇温す
ることによって、被検査物の表層欠陥を膨張させ、該表
層欠陥の微細部分に探傷液を浸透させることにより微細
な表層欠陥を容易に検出する浸透探傷検査方法としてい
る。探傷液を充填した容器中に被検査物を浸漬した直後
は、被検査物の表層欠陥内には空気が入り込んでいる。
そこで、容器内の探傷液を昇温すると、探傷液の液温上
昇に伴って被検査物の表層欠陥が膨張し、被検査物の表
層欠陥内に入り込んでいた空気が気泡として排出され、
前記排出された空気と入れ替わって探傷液が被検査物の
表層欠陥内に浸透する。

【０００５】請求項２では、前記被検査物に振動を与え
ることにより、前記表層欠陥内の気泡を前記被検査物か
ら離脱させる浸透探傷検査方法としている。これにより
被検査物の表層欠陥内には探傷液がより深く浸透する。

【０００６】請求項３では、前記方法を実施する手段と
して被検査物を浸漬するための探傷液と該探傷液を充填
する容器と、該容器内に充填された探傷液を昇温するた
めの加熱手段と、前記被検査物に振動を与えるための加
振手段より構成されている浸透探傷検査装置としてい
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の第１実
施形態の一例を示すフロー図である。本実施形態では、
（１）前処理工程、（２）浸漬処理工程、（３）昇温及
び降温処理工程、（４）洗浄及び乾燥処理工程、（５）
現像処理工程及び（６）観察処理工程、を実施する。

【０００８】（１）前処理工程は、被検査物の表層欠陥
内に探傷液が十分に浸透するように、被検査物に付着し
た油脂や汚れを洗浄したり、塗料、スケール及びさび等
を溶剤または除錆剤等で除去する処理である。（２）浸漬処理工程は、探傷液が充填された容器に被検
査物を浸漬し、前記被検査物の表層欠陥内に探傷液を浸
透させる処理である。（３）昇温及び降温処理工程は、探傷液が充填された容
器に被検査物を浸漬した後、探傷液を昇温して、被検査
物の表層欠陥を膨張させ、その後、自然冷却または急冷
する処理である。

【０００９】（４）洗浄及び乾燥処理工程は、探傷液が
充填された容器から被検査物を取り出し、被検査物表面
の余剰探傷液を滴下させた後、水洗浄を実施し、乾燥さ
せる処理である。水洗浄を実施する際には、噴霧形ノズ
ル等を使用して、３０〜４０ｃｍの距離から噴霧状流水
で洗浄する。洗浄時の噴霧状流水の水圧としては被検査
物の表層欠陥中の探傷液を洗い流して検出感度を低下さ
せないために高圧力は避け、２〜３ｋｇ／ｃｍ^２の水圧
が好ましい。また、洗浄時の噴霧状流水の水温として
は、温水の方が冬期に作業しやすく水洗後表面に付着し
ている水分の乾燥除去が容易であるなどの理由から３０
℃〜３５℃が好ましい。また、乾燥には熱風乾燥器等を
用いる。（５）現像処理工程は、白色微粉末の現像剤を被検査物
の表面に付着させ、その毛細管現象を利用して表層欠陥
中の探傷液を表面に吸い出し、表層欠陥を拡大して指示
させ発見を容易にする処理である。（６）観察処理工程は、探傷液が蛍光の特徴を持つ場合
には、暗室内で紫外線探傷灯等により被検査物に紫外線
を照射して、被検査物に形成された黄緑色等の欠陥指示
模様を観察する処理であり、又、探傷液が着色の特徴を
持つ場合には、直接被検査物に形成された赤色等の欠陥
指示模様を観察する処理である。

【００１０】図２は、本発明の第２実施形態の一例を示
すフロー図である。本実施形態では、前記第１の実施形
態に示す昇温及び降温処理工程の後に加振処理工程を追
加したものである。従って、加振処理工程以外について
は、前記第１実施形態と同様である。（４）加振処理工
程は、（３）昇温及び降温処理工程で、被検査物の表層
欠陥内から発生した気泡を、探傷液を充填した容器に振
動を与えることによって離脱させる処理である。

【００１１】図３は、本発明の第３実施形態の一例を示
す概略説明図である。同図において、浸透探傷検査装置
１は容器２と探傷液３、加熱手段４および加振手段５と
から構成されている。前記容器２には探傷液３が充填さ
れており、該探傷液３中に被検査物６を浸漬する。加熱
手段４により探傷液３を昇温すると、被検査物６の表層
欠陥が膨張し、表層欠陥内部の空気が気泡として発生す
る。加熱手段としては、例えば、電気ヒーターを容器２
中に設置して探傷液３を昇温する方法や容器２の底部か
らガス等で探傷液３を昇温させる。また、上記容器２の
底部には加振手段５が設けられており、被検査物６を探
傷液５中に浸漬し昇温した後、容器２に振動を与え、被
検査物６表面に付着している気泡を離脱させるものであ
る。なお、前記加振手段５は、容器２に一体的に固着さ
れている。加振手段としては、例えば、振動モーターを
前記容器下部に直付けするか、既知の小型加振機を用い
てもよい。また、超音波振動機を用いて前記探傷液３に
振動を加えることも可能である。

【００１２】前記の操作により探傷液３を被検査物６の
微細な表層欠陥に浸透させた後、該被検査物６を容器２
より取り出す。観察処理は従来の既知の方法で行ない、
探傷液５が蛍光の特徴を持つ場合は、表層欠陥内部に浸
透させた該探傷液３を粉末からなる現像剤によって吸い
出し、紫外線等を照射して表層欠陥の位置と大きさを検
査する。該探傷液５が着色の特徴を持つ場合は、表面に
残った探傷液５を除去し、これを直接観察することで表
層欠陥の位置と大きさを検査する。

【００１３】図４は、本発明における探傷液３と被検査
物６の表層欠陥７との関係を示す説明図である。なお、
理解し易くするために表層欠陥７は拡大表示している。
同図において、（ａ）は、被検査物６を洗浄及び乾燥す
ることにより、被検査物６の表層欠陥７内に探傷液３の
浸透を可能とした状態を示している。（ｂ）は、探傷液
３が充填された容器に被検査物６を浸漬し、被検査物６
の表層欠陥７内に探傷液３が浸透した状態を示してい
る。この段階では、被検査物６の表層欠陥７内には空気
９が残留しているので、探傷液３が表層欠陥７内全体に
浸透していない。

【００１４】（ｃ）は、探傷液３が充填された容器に浸
漬された被検査物６を加熱手段４で昇温して、自然冷却
又は低温室等に入れて降温した後の状態を示しており、
（ｂ）の段階で被検査物６の表層欠陥７に残っていた空
気９が、探傷液５を昇温することによって、気泡８とし
て発生し、被検査物６の表層欠陥７内からある程度除去
された状態を示している。（ｄ）は、加振手段５で被検
査物６に振動を与えた時の状態を示している。この場
合、探傷液３を昇温することにより被検査物６の表層欠
陥７内から発生した気泡８が振動を与えることにより、
より効果的に表層欠陥７内より離脱する。（ｅ）は、昇
温及び加振処理を実施した後の状態を示している。この
場合、被検査物６の表層欠陥７内に入り込んでいた空気
９が完全にまたは殆ど除去されているので、探傷液３が
被検査物６の表層欠陥７内に十分浸透している。従っ
て、従来の浸透探傷検査と比較して、表層欠陥７の検出
をより容易にしている。

【００１５】

【発明の効果】本発明の第１実施形態においては、探傷
液を充填した容器中に被検査物を浸漬し、該容器中に充
填した探傷液を昇温することによって、被検査物の表層
欠陥を膨張させ、該表層欠陥の微細部分に探傷液を浸透
させることにより微細な表層欠陥を容易に検出する浸透
探傷検査方法としているので、より容易に被検査物の表
層欠陥を検出できる。

【００１６】本発明の第２実施形態においては、前記被
検査物に振動を与えることにより、前記表層欠陥内の気
泡を前記被検査物から離脱させる浸透探傷検査方法とし
ているので、より容易に被検査物の表層欠陥を検出でき
る。

【００１７】本発明の第３実施形態においては、被検査
物を浸漬するための探傷液が充填された容器と、該容器
内に充填された探傷液を昇温するための加熱手段と、前
記被検査物に振動を与えるための加振手段より構成され
ている浸透探傷検査装置としているので、より容易に被
検査物の表層欠陥を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の一例を示すフロー図で
ある。

【図２】本発明の第２実施形態の一例を示すフロー図で
ある。

【図３】本発明の第３実施形態の一例を示す装置の概略
図である。

【図４】本発明における探傷液と被検査物の表層欠陥と
の関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１浸透探傷装置２容器３探傷液４加熱手段５加振手段６被検査物７表層欠陥８気泡９空気

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査物の表層欠陥を非破壊的に検出す
るための浸透探傷検査方法において、探傷液を充填した
容器中に被検査物を浸漬し、該容器中に充填した探傷液
を昇温することによって、被検査物の表層欠陥を膨張さ
せ、該表層欠陥の微細部分に探傷液を浸透させることに
より微細な表層欠陥を容易に検出することを特徴とする
浸透探傷検査方法。
【請求項２】前記被検査物に振動を与えることによ
り、前記表層欠陥内の気泡を前記被検査物から離脱させ
ることを特徴とする請求項１記載の浸透探傷検査方法。
【請求項３】被検査物を浸漬するための探傷液と該探
傷液を充填する容器と、該容器内に充填された探傷液を
昇温するための加熱手段と、前記被検査物に振動を与え
るための加振手段より構成されていることを特徴とする
浸透探傷検査装置。