JP2008102120A - 超音波検査カバレッジ用の完成機械部品の鍛造物を修正する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 完成機械部品の超音波試験のカバレッジを向上させるために超音波検査用の完成機械部品鍛造物を修正する方法を提供する。
【解決手段】機械部品鍛造物を囲む直円柱形状に、鍛造エンベロープ４０１を構成することができる。次に、超音波検査装置の波長の約２倍と等しい鍛造物の方向で、鍛造エンベロープ４０１に材料を加えることができる。鍛造方向の２つの対向面から鍛造物を超音波検査できないときには、トランスデューサデッドゾーンの寸法と同じ鍛造エンベロープ４０１の検査表面に追加材料を次に加えることができる。最後に、トランスデューサ４０９フットプリントとブレークエッジ半径との和に等しい鍛造方向に対して、垂直な方向の鍛造エンベロープに材料を加えることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、一般に、完成部品中の欠陥を検出する超音波検査カバレッジを可能にした機械加工部品を形成するための鍛造エンベロープを生成することに関する。

鍛造物を設計するには、インゴット溶解、鍛造、および熱処理工程の際に導入される内部欠陥を確実に検出するために、鍛造物から機械加工される完成機械部品の全容積が、適切な方向と特定の感度で超音波検査を受けるように、鍛造エンベロープを構成することが必要である。完成機械部品の形状に追加的な材料を追加して、種々のトランスデューサデッドゾーンと超音波試験による欠陥検出を阻む形状的境界反射とに配慮して鍛造形状を構築する必要がある。

既存のシステムにおいては、追加的な材料を鍛造物に通常追加して機械加工耐性と発生する可能性のある取扱いによる傷に備える。航空産業用に製造される鍛造物は、水中でトランスデューサを振動させることによりトランスデューサデッドゾーンを減らす浸漬超音波試験方法を用いて検査される。音が鍛造物に入る前に、水はトランスデューサデッドゾーンを激減させるように作用する。しかし、鍛造物表面近傍の欠陥検出を阻む大きな界面反射がまだ残っている。従来技術システムにおいて、鍛造物の設計では、音が完成機械部品に入る前にこの大きな信号応答を徐々に弱めることができる十分な材料を備えることが一般的である。高いトランスデューサ発振周波数と、水−金属界面によるデッドゾーンを減らす集束ビームとを用いて、これらの鍛造物は通常試験される。

しかし、これらの浸漬技法は、大型の鍛造物に対して有用ではない。例えば、従来技術システムにおいて、発電用途に設計された大型の鍛造物は、トランスデューサを直接鍛造物に接続して、接触超音波方法により通常検査される。これは、鍛造物の重量と寸法が増加しさらに大きな浸漬タンクと費用効率のよくない部品操作装置とが、必要になるためである。減衰の増加と大きな部品を許容時間枠内で走査することを補い、鍛造物の寸法により鍛造物中への音響透過エネルギーを大きくする必要があるため、より低いトランスデューサ発振周波数と焦点の合わないプローブが通常用いられる。

既存のシステムの別の問題は、鍛造物の重量とコストを下げるために鍛造エンベロープ中に段差を含むと、これらの段差が超音波試験を阻害し、検査されない領域が発生する。軸方向に鍛造されたディスク形状の鍛造物については、超音波試験ができない領域を減らすように、鍛造物の各側面での段差を適当に配置することが必要である。径方向に鍛造された長い円筒形の鍛造物については、段差を超音波試験間で機械加工し直して検査カバレッジを向上させる。

問題点としては、鍛造エンベロープ中の段差のために追加する必要のある追加的な材料の量が無視され、軸方向で鍛造し試験するディスク形状の鍛造物に対して大きな後壁反射から小さな欠陥が分離されないことである。大きな後壁エコーからの小さな欠陥の反響を分解するために、デッドゾーンを十分考慮しないで、対向する軸双方向においてこれらの鍛造物を試験することもある。

そのため、鍛造エンベロープにおける追加的な材料の適切な利用を決定し、超音波検査カバレッジの向上を達成するために必要な鍛造物の形状を生成するためのシステムおよび方法についてのニーズがある。

本発明は、鍛造物の形状設計を改良して超音波検査カバレッジを向上させることが可能なシステムおよび方法により、これらの上記ニーズを満たす。これを行う本発明の方法により、従来技術の方法よりもはるかに大きな検査カバレッジが提供され、検査からより正確な結果が提供される。

多くの種類の欠陥が溶解および鍛造工程において発生する。これらには、溶解に関連する介在物と化学的分離、鍛造物のバーストと重なり、熱処理の急冷クラックなどがある。鍛造欠陥は多方向に発生するが、溶解に関連する欠陥は、鍛造プロセス中で、それ自体の材料のフロー線に沿って配置される傾向がある。最も効果的な超音波試験の場合、音波ビームの方向は欠陥の方向性に対して垂直であるはずである。さらに、トランスデューサの軸に沿った超音波ビーム中の最大エネルギー点により完成機械加工部品の全体積を主方向で走査するように、超音波トランスデューサの中心線を鍛造エンベロープ上に位置させる。欠陥検出に際して最も効果的な方向で超音波試験を行うように、鍛造エンベロープを構成するために追加的な材料を追加するには、鍛造工程と材料のフロー線を考慮する必要がある。この方向は、通常、最終的な鍛造作業と同じ方向である。

大抵の非破壊検査様式と同様に、超音波試験には、一定の条件下で欠陥を検出する能力を限定しうる固有の限界がある。これは、特に、部品中の欠陥からの音響エネルギーの小さな反射を、検査している機械加工部品の壁から反射される音響エネルギーのはるかに大きな内部反射から分解できない、鍛造物の境界付近での場合である。さらに、試験している表面の真下が大きな体積の材料の場合（トランスデューサデッドゾーンと通常呼ぶ）、部品表面での大きな界面反射、プローブの形状的な限界、またはトランスデューサの初期パルスに伴う回復時間、あるいは装置保護回路のため欠陥を検出できない。トランスデューサデッドゾーンは、初期パルス長さとも一般に呼ばれる。

完成機械部品の超音波試験のカバレッジを向上させるために、本発明を超音波検査用の完成機械部品の鍛造物を変更する方法に適用する。鍛造エンベロープを、機械部品の鍛造物を囲む直円柱形状に構成することができる。次に、超音波検査装置の波長の約２倍と等しい鍛造物の方向で、鍛造エンベロープに材料を加える。次に、鍛造方向の２つの対向面から鍛造物を超音波検査できないときには、トランスデューサデッドゾーンの寸法と同じ鍛造エンベロープの検査表面に追加の材料を加える。最後に、トランスデューサフットプリントとブレークエッジ半径との和に等しい鍛造方向に対して、垂直な方向に鍛造エンベロープに追加の材料を加える。

以下に、添付図面を参照して、本発明をより完全に説明するが、本発明の実施形態をすべて示すわけではない。実際に、これらの発明は、多くの異なる形式で具体化され、ここに述べる実施形態に限定されるように構成されるものではなく、むしろこの開示が適用されうる法的な必要条件を満足するように、これらの実施形態を提供するものである。明細書全体にわたり、同様の符号は同様の要素を表す。

本発明の実施形態によるシステム、方法、装置、およびコンピュータプログラム製品のブロック図とフローチャート図を参照して、本発明を以下に説明する。ブロック図とフローチャート図の各ブロック、およびブロック図とフローチャート図のブロックの組合せは、それぞれコンピュータプログラム命令により実施可能であることは理解されるであろう。コンピュータあるいはその他のプログラム可能なデータ処理装置上で実行される命令がフローチャートのブロックにおいて特定される機能を実施するための手段を生成するように、これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、特定用途コンピュータ、ＣＡＤシステム、あるいはその他のプログラム可能なデータ処理装置にロードされることができ、機械を製造する。

また、コンピュータ読み取り可能なメモリ中に記憶された命令が、フローチャートブロックにおいて特定された機能を実施するための命令手段を含む製造の項目を生成するように、コンピュータあるいはその他のプログラム可能なデータ処理装置を特定の方法で機能させることができるコンピュータ読み取り可能なメモリ中に、これらのコンピュータプログラム命令を記憶することもできる。また、コンピュータあるいはその他のプログラム可能な装置上で実行する命令がフローチャートブロックにおいて特定された機能を実施するためのステップを提供するように、コンピュータプログラム命令を、コンピュータあるいはその他のプログラム可能なデータ処理装置上にロードすることもでき、よってコンピュータあるいはその他のプログラム可能な装置上で実行させる一連のステップを行い、コンピュータ実行プロセスを生成する。

従って、ブロック図とフローチャート図のブロックは、特定の機能を実行するための手段の組合せ、特定の機能を実行するためのステップの組合せ、および特定の機能を実行するためのプログラム命令手段をサポートする。ブロック図とフローチャート図の各ブロック、およびブロック図とフローチャート図のブロックの組合せは、特定の機能またはステップ、あるいは特定用途ハードウェアおよびコンピュータ命令の組合せを実行する特定用途ハードウェアベースのコンピュータシステムにより実施できることも理解されるであろう。

本発明の実施形態において、重量を減らしかつ完成機械部品の超音波カバレッジを向上するための鍛造エンベロープの形状を改良するために、実用上、完成機械形状に合うように鍛造物の直径を変える。鍛造物の直径の変化を、段差と呼ぶ。欠陥からの反射を事実上覆い隠す鍛造物の後壁からの大きな反射が完成機械部品中に広がらないよう、段差の位置を確実にするように鍛造エンベロープを設計すべきである。

従来技術の方法およびシステムに対する本発明の利点の１つは、このプロセスが簡単に自動化できることである。本発明のプロセスを自動化する際に特有の利点には、鍛造物のある領域を適切な超音波検査カバレッジから外す人為的エラー、および最も軽い鍛造物という結果にならない人為的エラーの可能性を減らすことが含まれる。さらに、本発明において適用される設計ルールは、超音波試験システムの容易に測定可能なパラメータに基づくものである。

本発明は、一連の設計ルールを適用して鍛造エンベロープを生成する方法に関する。所望の完成機械加工部品形状に、当該設計ルールを適用する。公知のＣＡＤソフトウェアパッケージを用いて、この方法が容易にプログラム可能であることを理解すべきである。

本発明は、鍛造プロセス、鍛造物の形状、およびその他の適用可能な超音波試験パラメータに関連するいくつかの要因に基づいている。第１に、超音波の伝播方向は鍛造方向に基づいているものとする。鍛造のフロー線に垂直であることを維持するために、トランスデューサからの音波の方向を、材料が鍛造される方向と同じ方向にする必要がある。ディスク形状の鍛造物の場合、この方向は軸方向である。

第２に、設計ルールに組み込む必要のある超音波試験に関する４つの適用可能なパラメータがある。ここで、これらを、トランスデューサデッドゾーン、超音波の波長、超音波ビームの幅、およびトランスデューサフットプリントと呼ぶ。

トランスデューサデッドゾーンパラメータは、超音波試験中の初期パルスによりあいまいになる金属の奥行きにより決定される。超音波試験装置を試験距離と走査感度に応じて較正すると、初期パルス長さは、初期パルスの立下りの振幅が全画面高さの１０％より大きく、つまり材料の音響ノイズレベルの振幅の１０％より大きくなるまで減少する深さである。

超音波の波長パラメータは、鍛造物内の音速と、超音波の中心またはピーク周波数のいずれかとを用いて測定した、超音波トランスデューサにより生成する超音波の波長を表す。この決定は、超音波の波長＝音速／周波数として表す。

同様に、超音波ビームの幅は、トランスデューサの中心線からビームの有効端までを測定したときの、超音波ビームの横方向の寸法を表す。本発明の好適な実施形態において、ビームの有効端は、段差ブロックを用いて測定すべきである。この測定がされない、あるいは不可能な場合には、一般ルールとして、音圧場の第１の最小値まで測定したビーム幅の２倍の結果を計算することにより、このパラメータ値を近似してもよい。円形のトランスデューサの場合、この値は、［（２．４４×超音波の波長）／トランスデューサの直径］×音響経路距離と等しい。音響経路距離は、段差と反対側の検査表面との間の最小軸方向寸法として定義される。

トランスデューサフットプリントは、トランスデューサの中心からその端までを測定した距離に対応する。トランスデューサがホルダー中に含まれる場合には、トランスデューサの中心からホルダーまでの距離を測定する。

完成機械加工部品の超音波試験カバレッジを向上させるために、本発明は、上記パラメータを用いて一連の設計ルールを完成機械加工形状に適用して、重量を低減し、かつ鍛造方向における試験カバレッジを向上させる改良された鍛造物形状を生成する。

本発明の一実施形態において、プロセスは、完成機械加工部品の形状から始まる。この形状から、３種類のルールが順に適用される。これらを、カバーストックルール、境界ルール、および段差ルールと呼ぶ。カバーストックルールは、鍛造あるいは試験方向に適用可能なルールである。境界ルールは、鍛造あるいは試験方向の側面に適用可能なルールである。段差ルールは、鍛造物の段差において適用可能なルールである。

カバーストックルールは、トランスデューサデッドゾーンの超音波試験パラメータと波長を用いて、鍛造物の鍛造方向の超音波検査カバレッジが向上したことを確実にする。鍛造物のこの方向は、試験方向とも呼ばれるものである。最終形状から始まり、超音波の波長の２倍に等しい、試験方向に追加された追加的な材料により、完成機械加工部品形状を囲む直円柱形状にエンベロープを形成する。これにより、トランスデューサの位置と反対側の壁近傍での欠陥を解明することが可能になる。

試験方向の２つの対向面から鍛造物を検査できて、鍛造物の厚さがトランスデューサデッドゾーンの２倍よりも大きい場合には、カバーストックルールの必要条件を満たすために追加の材料を使用する必要はない。上記２つの条件のいずれかを満たさない場合には、デッドゾーンの寸法に等しい追加の材料を検査表面に追加することが必要である。

本発明の一実施形態において、カバーストックルールを適用した後、境界ルールを適用する。境界ルールは、トランスデューサフットプリントを用いて、試験方向の横側で超音波検査カバレッジを向上させたことを確実にする。カバーストックルールから生成された形状から連続して、試験方向と垂直な方向に追加の材料を追加することができる。追加された追加的な材料の量は、鍛造物の端半径に追加されたトランスデューサフットプリントと等しい。端半径は、当業者により、ブレークエッジ半径と通常呼ばれる。

本発明の一実施形態において、境界ルールの適用に続き、段差ルールが適用される。完成機械加工形状が断面積内において変化があり、段差を鍛造物中に導入することにより鍛造エンベロープが変化できる場合に、段差ルールは適用可能である。前述のように、段差は鍛造物の直径の変化をいう。段差ルールは、ディスク形状の鍛造物のように、軸方向に鍛造されて試験される鍛造物に対してのみ適用可能である。そのような鍛造物は、陸上ガスタービンや航空機エンジンの製造において通常用いられる。そのような鍛造物に通常用いられる材料としては、限定ではないが、７０６合金、７１８合金、ＣｒＭｏＶ、ＮｉＣｒＭｏＶ、および１２％Ｃｒステンレス鋼などがある。

段差ルールを適用には３つの異なるルールが含まれる。適用される３つのルールの第１は、並列のオフセットルールである。このルールを適用するには、段差を配置できる径方向の位置が鍛造物反対側の形状に基づくことが必要である。鍛造物を対向方向から検査しないかぎり、任意の段差は最終部品の超音波検査の向上を不可能にする。鍛造物を対向方向から検査するときには、段差のためにトランスデューサを鍛造物表面に置けないこの遷移位置で検査カバレッジに欠損が出るため、鍛造物の両側の同じ径方向位置に段差を設けることはできない。

この問題を回避するために、本発明の一実施形態において、オフセット＝（２×トランスデューサフットプリント）＋遷移半径＋ブレークエッジ半径として計算される寸法、あるいはそのおおよその寸法だけ、段差を径方向に並列にオフセットさせる。上記式において、遷移半径は、段差表面間の機械加工半径に等しい。

鍛造物の体積を対向側から検査しても、その側からトランスデューサデッドゾーン中にある材料を検査しないので、段差はある表面からの検査と阻害することが認識されている。このため、完成機械加工部品が下記の軸方向および径方向寸法の段差と反対の領域内に確実にないようにする、第２のルールを次に適用する。軸方向寸法は、トランスデューサデッドゾーンに等しい。径方向寸法は、（２×トランスデューサフットプリント）＋ 遷移半径＋ブレークエッジ半径として、あるいはそのおおよその値として決まる。

最後に、本発明のある実施形態において、第３の段差ルールを適用する。鍛造エンベロープに段差を導入すると、トランスデューサのビーム幅により最終部品形状中に拡がることのできる後壁エコーを生成しうる。後壁エコーが段差付近の欠陥検出を阻害しないことを確実にするため、鍛造物の反対側から検査するために用いるトランスデューサの超音波ビームの幅内に、完成機械加工部品がないことが必要である。段差遷移の軸方向寸法がトランスデューサデッドゾーンよりも大きいと、このルールは一般に適用できない。

図１は、本発明の実施形態の実施過程を示す。完成機械部品を囲む直円柱の形状に鍛造エンベロープを形成する、ステップ１０１から本方法は始まる。次に、方法はステップ１０３に進み、 追加材料を、鍛造方向の鍛造エンベロープに追加する。鍛造方向において追加される追加材料の量は、２×超音波検査装置の波長と等しい。

ステップ１０３が完了すると、方法はステップ１０５に進む。ステップ１０５において、鍛造方向の２つの対向面から鍛造エンベロープを超音波検査できるかどうかが判断される。鍛造方向の２つの対向面から鍛造エンベロープを超音波検査できると判断された場合、方法はステップ１０９に進む。鍛造方向の２つの対向面から鍛造エンベロープを超音波検査できないと判断された場合、方法はステップ１０７に進む。ステップ１０７において、追加材料を、鍛造エンベロープの検査表面に追加する。ステップ１０７において追加される追加材料の量は、トランスデューサデッドゾーンの寸法に等しい。ステップ１０７が完了すると、方法はステップ１０９に進む。

ステップ１０９において、別の追加材料を、鍛造エンベロープに利用することが行われる。鍛造方向と垂直な方向に該材料を追加する。追加される材料の量は、トランスデューサフットプリントとブレークエッジ半径との和に等しい。これにより、方法はステップ１１１に進む。ステップ１１１において、鍛造物中に段差を導入することにより鍛造エンベロープが変化するように、完成機械形状が断面積内で変化があるかどうかが判断される。
通常、この判断では、陸上ガスタービンや航空機エンジンの製造において通常用いられるディスク形状の鍛造物などの、軸方向において鍛造し試験した鍛造物に対してのみ肯定判断がでる。

ステップ１１１において、鍛造物中に段差を導入することにより鍛造エンベロープが変化するように、完成機械形状が断面積内で変化があると判断された場合、方法は、図２に示し以下に説明するステップ２０１に進む。ステップ１１１において、鍛造物中に段差を導入することにより鍛造エンベロープが変化するように、完成機械形状が断面積内で変化がないと判断された場合は、方法はステップ１１３で終了する。

図２は、本発明の実施形態の方法を示す。上記のようにステップ１１３における肯定判断に基づいて到達した、ステップ２０１から本方法が始まる。次に、方法はステップ２０３に進み、２×トランスデューサフットプリント＋遷移半径＋ブレークエッジ半径にほぼ等しい寸法だけ、鍛造エンベロープにおいて段差を径方向にオフセットさせる。遷移半径は、段差表面間の機械加工された半径である。

次に、方法はステップ２０５に進み、軸方向寸法がトランスデューサデッドゾーンに等しく、かつ径方向寸法が２×トランスデューサフットプリント＋遷移半径＋ブレークエッジ半径にほぼ等しい状態で、完成機械部品が段差と反対側の領域内にないように配置する。遷移半径は、段差表面間の機械加工された半径である。

次に、方法はステップ２０７に進み、段差遷移の軸方向寸法がトランスデューサデッドゾーンより大きいかどうかが判断される。段差遷移の軸方向寸法がトランスデューサデッドゾーンより大きいと判断された場合、方法はステップ２１１に進み終了する。しかし、ステップ２０７において段差遷移の軸方向寸法がトランスデューサデッドゾーンより大きくないと判断された場合、方法はステップ２０９に進む。

ステップ２０９において、鍛造物の反対側から検査するために用いるトランスデューサの超音波ビームの幅内に部品がないように、完成機械部品を配置する。これにより、方法はステップ２１１で終了する。図１と２を参照して上述した方法のそれぞれが、図３を参照してつぎに説明するように、コンピュータソフトウェアおよび／またはハードウェアにより実施されうることは高く評価されるであろう。図３は、本発明の一態様による、コンピュータ７０のブロック図を示す。コンピュータ７０は、一般にプロセッサ７２、オペレーティングシステム７４、メモリ７６、入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース８２、記憶装置８４、およびバス８０を備える。バス８０は、データバス線およびアドレスバス線を備えて、プロセッサ７２、オペレーティングシステム７４、並びに、メモリ７６、入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース８２、および記憶装置８４を含むモジュール７０中のその他の部品との間の通信を容易にする。プロセッサ７２はオペレーティングシステム７４を実行し、プロセッサ７２およびオペレーティングシステム７４は、当該分野の技術者に公知なように、メモリ７６に記憶されたソフトウェアアプリケーションを含む、コンピュータ７０により実施される機能を実行するように操作可能である。具体的に、図１と２を参照してここに説明する方法を実施するために、プロセッサ７２とオペレーティングシステム７４は、Ｉ／Ｏインターフェース８２により操作してシステムオペレータにより提供された入力値を得ることが可能である。本発明の１つの態様によれば、メモリ７６は、図１と２を参照して説明した方法およびプロセスを実行するための１つ以上のアルゴリズムを備えることができる。

メモリ７６には、ハードディスク、取り外し可能な磁気ディスク、あるいはＣＤ−ＲＯＭディスクなどの、種々のコンピュータ読み取り可能な媒体に情報を記憶するために、ランダムアクセスメモリ、リードオンリーメモリ、ハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、あるいは光ディスクドライブなどを含めることができることは高く評価されるであろう。一般に、メモリ７６は、Ｉ／Ｏインターフェース８２を経由してコンピュータ７０により入力または受信した、本発明の実施形態において説明したルールを適用する際に用いる種々のパラメータを含む、情報を受け取る。受け取った情報を用いて、メモリ７６は図１と２を参照して詳細に説明した方法をもたらして、完成機械加工部品の超音波検査カバレッジを向上させることが可能な鍛造エンベロープ用の正しいパラメータを計算する。そのため、メモリ７６は、パラメータの計算を実行し、ここに説明した方法を実行するために必要な、基準やプロセス情報などとパラメータを比較する操作が可能である。

適切なインターフェースによりバス８０に接続された、コンピュータ７０の記憶装置８４は、ハードディスク、取り外し可能な磁気ディスク、あるいはＣＤ−ＲＯＭディスクなどの、種々のコンピュータ読み取り可能な媒体に情報を記憶するために、ランダムアクセスメモリ、リードオンリーメモリ、ハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、あるいは光ディスクドライブなどを含むことができる。一般に、記憶装置８４の目的は、コンピュータ７０に不揮発性記憶装置を提供することである。記憶装置は、計算されたパラメータが比較可能な１つ以上の基準を備えうる。

メモリ７６および記憶装置８４に関して上記に説明したコンピュータ読み取り可能な媒体は、当該分野で公知のあらゆる種類のコンピュータ読み取り可能な媒体と置換え可能であることを認識することが重要である。例えば、そのような媒体には、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク、ベルヌーイカートリッジがある。また、１つ以上のコンピュータ７０の構成部品を、その他のコンピュータ７０の構成部品から地理的に遠隔地に設置してもよいことは、当該分野の技術者から高く評価されるであろう。

図３に示す構成部品は、ここに説明した特定の機能を行うための手段の組合せをサポートすることも高く評価すべきである。上記のように、図１と２を参照して説明したプロセスおよび計算を含む上記の方法のそれぞれが、特定用途ハードウェアおよびコンピュータ命令の組合せ、あるいは特定の機能やステップを、実行する特定用途ハードウェアベースコンピュータシステムにより実施できることも理解されるであろう。例えば、本発明の一実施形態において、上記方法は、ＣＡＤコンピュータシステムにより適用することができる。さらに、コンピュータ７０は、データ処理システム、あるいは記憶媒体において具体化されるコンピュータ読み取り可能なプログラムコード手段を有するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体上のコンピュータプログラム製品として具体化されてもよい。利用可能なすべての好適なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体には、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、光学式記憶装置、磁気記憶装置などがある。さらに、図３において個々に説明したが、コンピュータ７０の各構成部品は、コンピュータ７０内のその他の構成部品と結合してここに説明する機能をもたらすこともできる。従って、コンピュータ７０は、完全なハードウェア実施形態、完全なソフトウェア実施形態、あるいはファームウェアなどのソフトウェアとハードウェア態様を組み合わせた実施形態の形態をとることが可能である。

図４は、本発明の実施形態による鍛造エンベロープ４０１の実例を示す。エンベロープ４０１は、完成機械加工部品形状４０３から始まり、多数の段差４０７を含む。この他ならぬ図において、トランスデューサデッドゾーンに等しい軸方向寸法と、トランスデューサフットプリントと段差表面間の機械加工半径である遷移半径とブレークエッジ半径との和の２倍に等しい径方向寸法とを有する、段差４０７と反対の領域４０５内に、完成機械部品４０３がないことが確認される。

さらに、段差遷移の軸方向寸法がトランスデューサデッドゾーンよりも大きくない場合、鍛造物４０１の反対側から検査するために用いるトランスデューサの超音波ビームの幅からなる領域４０９内に、完成機械部品４０３がないことが確実になる。この図において、段差遷移の軸方向寸法はトランスデューサデッドゾーンよりも大きくないと想定される。

これらの発明に付属する上記説明及び関連する添付物において表される教示の利益により、多くの変形例およびここに説明した本発明のその他の実施形態が、当該分野の技術者には想起できるであろう。それゆえ、本発明は開示された具体的な実施形態に限定されず、変形例およびその他の実施形態は本開示の範囲内に含まれるように意図されたものであると、理解すべきである。特定の用語をここに用いたが、それらは一般的かつ説明的な意味においてのみ用いており、限定目的ではない。

本発明の実施形態による超音波試験のカバレッジを向上させる過程を示す。 本発明の実施形態による超音波試験のカバレッジを向上させる第２の過程を示す。 本発明の一態様によって操作可能なコンピュータのブロック図を示す。 本発明の実施形態による鍛造エンベロープの実例を示す。

符号の説明

７０ モジュール／コンピュータ
７２ プロセッサ
７４ オペレーティングシステム
７６ メモリ
８０ バス
８２ 入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース
８４ 記憶装置
１０１ ステップ１０１
１０３ ステップ１０３
１０５ ステップ１０５
１０７ ステップ１０７
１０９ ステップ１０９
１１１ ステップ１１１
１１３ ステップ１１３
２０１ ステップ２０１
２０３ ステップ２０３
２０５ ステップ２０５
２０７ ステップ２０７
２０９ ステップ２０９
２１１ ステップ２１１
４０１ 鍛造エンベロープ
４０３ 完成機械部品
４０５ トランスデューサデッドゾーンに等しい軸方向の寸法と、トランスデューサフットプリントと遷移半径とブレークエッジ半径との和の２倍に等しい径方向の寸法とを有する、機械加工された段差と反対の領域
４０７ 機械加工された段差
４０９ トランスデューサの超音波ビームの幅からなる領域

Claims (5)

1. 超音波検査用の完成機械部品（４０３）鍛造物を修正する方法であって、
   機械部品（４０３）鍛造物を囲む直円柱形状に鍛造エンベロープ（４０１）を構成し、
   超音波検査装置の波長の約２倍と等しい当該鍛造物の方向で、当該鍛造エンベロープ（４０１）に材料を加え、
   鍛造方向の２つの対向面から当該鍛造物を超音波検査できないときには、トランスデューサデッドゾーンの寸法と同じ当該鍛造エンベロープ（４０１）の検査表面に追加材料を加え、
   トランスデューサフットプリントとブレークエッジ半径との和に等しい当該鍛造方向に対して垂直な方向の当該鍛造エンベロープ（４０１）に追加材料を加える各ステップからなる方法。
2. 当該トランスデューサフットプリントと段差（４０７）の表面間で機械加工された半径である遷移半径と当該ブレークエッジ半径との和の約２倍に等しい寸法だけ、当該鍛造エンベロープ（４０１）中の段差（４０７）を径方向にオフセットし、
   当該トランスデューサデッドゾーンに等しい軸方向の寸法と、当該トランスデューサフットプリントと段差（４０７）の表面間で機械加工された半径である当該遷移半径と当該ブレークエッジ半径との和の２倍に等しい径方向の寸法とを有する、段差と反対の領域（４０５）内に当該完成機械部品（４０３）がないことを判定し、
   当該段差（４０７）遷移の当該軸方向の寸法が当該トランスデューサデッドゾーンより大きくないとき、当該鍛造物の対向面から検査するために用いるトランスデューサ（４０９）の超音波ビーム幅の範囲内に当該完成機械部品（４０３）が確実にないようにする各ステップを、さらに備える請求項１に記載の方法。
3. 当該鍛造物に段差を導入することにより当該鍛造エンベロープ（４０１）が変化できるように、当該完成機械部品の鍛造物が断面積に変化を持つ請求項２に記載の方法。
4. 該鍛造物が、当該軸方向に鍛造され試験される請求項３に記載の方法。
5. 当該鍛造物がディスク形状の鍛造物である請求項３に記載の方法。

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