JP3260477B2 - 薄板の溶接部診断方法 - Google Patents
薄板の溶接部診断方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄板の溶接部の健全性
並びに接着状況の診断方法に関し、詳細には、鉄鋼プロ
セスの連続焼鈍ライン、連続酸洗ライン、連続溶融亜鉛
メッキライン、連続塗装ライン等の連続処理プロセスの
ペイオフリール後の薄板の溶接線近傍における溶接部分
の溶接条件、溶接状態を非破壊診断したり、また、自動
車ボディーの溶接等薄板の加工工程でのスポット溶接に
おける溶接状態を非破壊診断したりする診断方法に関す
る。
並びに接着状況の診断方法に関し、詳細には、鉄鋼プロ
セスの連続焼鈍ライン、連続酸洗ライン、連続溶融亜鉛
メッキライン、連続塗装ライン等の連続処理プロセスの
ペイオフリール後の薄板の溶接線近傍における溶接部分
の溶接条件、溶接状態を非破壊診断したり、また、自動
車ボディーの溶接等薄板の加工工程でのスポット溶接に
おける溶接状態を非破壊診断したりする診断方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼業、アルミなど非鉄金属業、金属加
工メーカーの各業種での溶接工程における溶接部分の溶
接条件、溶接状態をチェックすることは、製品の品質管
理の点から重要である。そのチェック手段として、オン
ライン下で溶接部を連続的に検査し、溶接部の健全性を
診断する手段が広く採用されている。
工メーカーの各業種での溶接工程における溶接部分の溶
接条件、溶接状態をチェックすることは、製品の品質管
理の点から重要である。そのチェック手段として、オン
ライン下で溶接部を連続的に検査し、溶接部の健全性を
診断する手段が広く採用されている。
【０００３】鉄鋼圧延工程の連続焼鈍ラインや、連続溶
融亜鉛メッキライン等の如く、薄板を走行させながら連
続処理するプロセスにおいては、該プロセスの途中に薄
板同士（先行板と後続板）をつなぐために溶接され、そ
の溶接部の健全性が診断されるが、この溶接部診断はオ
ンライン下で迅速に行われなければならない。
融亜鉛メッキライン等の如く、薄板を走行させながら連
続処理するプロセスにおいては、該プロセスの途中に薄
板同士（先行板と後続板）をつなぐために溶接され、そ
の溶接部の健全性が診断されるが、この溶接部診断はオ
ンライン下で迅速に行われなければならない。
【０００４】例えば、連続溶融亜鉛メッキラインの場
合、図１に示す如く、ペイオフリール１から供給された
鋼板５（後続板）は、溶接機２部で処理中の先行板と溶
接して搬送されるが、この溶接のための許容時間は、焼
鈍炉４の手前に設けられた入り側ループカー３に備蓄さ
れたものが吐き出される迄という制約を受ける。そのた
め、溶接部診断はオンライン下で迅速に行う必要があ
る。
合、図１に示す如く、ペイオフリール１から供給された
鋼板５（後続板）は、溶接機２部で処理中の先行板と溶
接して搬送されるが、この溶接のための許容時間は、焼
鈍炉４の手前に設けられた入り側ループカー３に備蓄さ
れたものが吐き出される迄という制約を受ける。そのた
め、溶接部診断はオンライン下で迅速に行う必要があ
る。
【０００５】この場合の溶接は、図２に例示する如く切
断機（シャー）で薄板５の先端を切断した後、その先端
部を僅かに重ね合わせてクランプ18で固定し、その重合
部分Ｄを上下の電極輪7Aで加圧しながら幅方向に溶接す
ることにより行われる。
断機（シャー）で薄板５の先端を切断した後、その先端
部を僅かに重ね合わせてクランプ18で固定し、その重合
部分Ｄを上下の電極輪7Aで加圧しながら幅方向に溶接す
ることにより行われる。
【０００６】オンライン下での溶接部診断は、現状では
大半が、作業者がＡ点において溶接部分にハンマー等で
打撃を与えて、溶接部Ｋの変質が生じていないかどうか
を目視で判断する方法（以降、ハンマリング法という）
により行われており、このことは上記メッキライン以外
の薄板の連続処理プロセスにおいても同様である。
大半が、作業者がＡ点において溶接部分にハンマー等で
打撃を与えて、溶接部Ｋの変質が生じていないかどうか
を目視で判断する方法（以降、ハンマリング法という）
により行われており、このことは上記メッキライン以外
の薄板の連続処理プロセスにおいても同様である。
【０００７】一方、図３に概要示する如く、所謂エリク
セン試験法を適用した溶接部診断法がある。本法は、溶
接条件を設定するために溶接部分を切り取り、該溶接部
分に治具を当て力を加えて変形させ、破断Ｅが生じるか
否かを見分けるものである。しかし、本法はオンライン
下では使用不可能である。
セン試験法を適用した溶接部診断法がある。本法は、溶
接条件を設定するために溶接部分を切り取り、該溶接部
分に治具を当て力を加えて変形させ、破断Ｅが生じるか
否かを見分けるものである。しかし、本法はオンライン
下では使用不可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のハンマリン
グ法は一種の破壊試験であって、 正常な溶接部に変
形を与えてしまうこと、 当然ながら省力化を阻害す
ること、 実際には全面に至る精密な診断は行い難い
こと、定量的な評価が行えないこと、 ライン停止
時間が長くなること等の諸問題点が依然として残ってい
る。更には、溶接機の構造が元来複雑であって、その周
辺には必要なセンサを設置するスペースが確保し難いこ
ともあって、簡単な構造でしかも非破壊、非接触型で診
断できる技術の開発が強く望まれているのが実状であ
る。
グ法は一種の破壊試験であって、 正常な溶接部に変
形を与えてしまうこと、 当然ながら省力化を阻害す
ること、 実際には全面に至る精密な診断は行い難い
こと、定量的な評価が行えないこと、 ライン停止
時間が長くなること等の諸問題点が依然として残ってい
る。更には、溶接機の構造が元来複雑であって、その周
辺には必要なセンサを設置するスペースが確保し難いこ
ともあって、簡単な構造でしかも非破壊、非接触型で診
断できる技術の開発が強く望まれているのが実状であ
る。
【０００９】ところで、従来より材料欠陥の非破壊検査
方法として、(A) 超音波探傷試験、(B) 放射線透過試験
（Ｘ線透過撮影）、(C) 磁気探傷試験（漏洩磁束・磁粉
探傷試験）、(D) 渦流探傷試験があるが、(A) は超音波
プローブと被検査材との間に接触媒質が必要であり、そ
れを溶接直後に塗布するのは接合部が急冷されるため、
焼き入れされて変質することから不適切であり、(B),
(C)に関しては検査時間が長く、又、感度が低い等の問
題で適用が困難であり、一方、(D) は表面近傍の欠陥検
出能は高いが、鋼板表面からのリフトオフを一定に保つ
のがオンライン適用上で、鋼板エッジ部への引っ掛か
り、接合部表面性状の荒れ等の問題があるために非常に
困難であり、従って、これら従来の検査方法は実用に際
して種々の問題がある。
方法として、(A) 超音波探傷試験、(B) 放射線透過試験
（Ｘ線透過撮影）、(C) 磁気探傷試験（漏洩磁束・磁粉
探傷試験）、(D) 渦流探傷試験があるが、(A) は超音波
プローブと被検査材との間に接触媒質が必要であり、そ
れを溶接直後に塗布するのは接合部が急冷されるため、
焼き入れされて変質することから不適切であり、(B),
(C)に関しては検査時間が長く、又、感度が低い等の問
題で適用が困難であり、一方、(D) は表面近傍の欠陥検
出能は高いが、鋼板表面からのリフトオフを一定に保つ
のがオンライン適用上で、鋼板エッジ部への引っ掛か
り、接合部表面性状の荒れ等の問題があるために非常に
困難であり、従って、これら従来の検査方法は実用に際
して種々の問題がある。
【００１０】本発明は、このような実状に着目してなさ
れたものであり、その目的は前記の如き問題点を解消
し、溶接を続けながらオンライン下でその直後に即座に
非破壊、非接触方式で溶接部分の健全性診断を可能と
し、更には接触媒質が不要であって溶接部急冷による変
質の不具合な事態を招かず、しかも簡単な構造で行えて
実用性に優れると共に、汎用に適する薄板の溶接部診断
方法を提供しようとすることにある。
れたものであり、その目的は前記の如き問題点を解消
し、溶接を続けながらオンライン下でその直後に即座に
非破壊、非接触方式で溶接部分の健全性診断を可能と
し、更には接触媒質が不要であって溶接部急冷による変
質の不具合な事態を招かず、しかも簡単な構造で行えて
実用性に優れると共に、汎用に適する薄板の溶接部診断
方法を提供しようとすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明は、鉄鋼薄板の連続処理プロセスでの溶接工
程においてオンライン下で行われる溶接部の診断方法で
あって、薄板の溶接部分に赤外光を照射させて、その反
射光から、波長λ1 ＝１４μｍ付近、波長λ2 ＝１８μ
ｍ付近の２波長の各反射光強度Ｒw(λ1)、Ｒw(λ2)を検
出して、これらの差Ｓw ＝Ｒw(λ1)−Ｒw(λ2)を算出す
る一方、鋼板母材部に赤外光を照射させて、同様に各反
射光強度Ｒn(λ1)、Ｒn(λ2)を検出して、これらの差Ｓ
n ＝Ｒn(λ1)−Ｒn(λ2)を算出し、差Ｓw と差Ｓn の比
率を計算することにより、溶接による接合部への入熱量
変動の要素によって生じる鋼板表面上の入熱量の変化を
求め、その入熱量の値から溶接部分の溶接の健全性並び
に接着状況を、溶接オンライン下で推定することを特徴
とする薄板の溶接部診断方法である。
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明は、鉄鋼薄板の連続処理プロセスでの溶接工
程においてオンライン下で行われる溶接部の診断方法で
あって、薄板の溶接部分に赤外光を照射させて、その反
射光から、波長λ1 ＝１４μｍ付近、波長λ2 ＝１８μ
ｍ付近の２波長の各反射光強度Ｒw(λ1)、Ｒw(λ2)を検
出して、これらの差Ｓw ＝Ｒw(λ1)−Ｒw(λ2)を算出す
る一方、鋼板母材部に赤外光を照射させて、同様に各反
射光強度Ｒn(λ1)、Ｒn(λ2)を検出して、これらの差Ｓ
n ＝Ｒn(λ1)−Ｒn(λ2)を算出し、差Ｓw と差Ｓn の比
率を計算することにより、溶接による接合部への入熱量
変動の要素によって生じる鋼板表面上の入熱量の変化を
求め、その入熱量の値から溶接部分の溶接の健全性並び
に接着状況を、溶接オンライン下で推定することを特徴
とする薄板の溶接部診断方法である。
【００１２】
【作用】本発明方法の適用対象である溶接部を図４に例
示する。溶接部Ｋの左右両側には、溶接熱影響部Ｆ（斜
線部）及び表面変色部Ｇが存在する。尚、かかる溶接熱
影響部が焼入れ硬化部分（以降、熱影響部という）であ
る。溶接条件が不的確な場合の不完全接合状態として
は、接合部割れＩ、母材部割れＨ等がある。この不完全
接合状態の発生原因としては、(1) 所定の溶接電流値が
得られず、十分な熱影響部Ｆの幅が保持出来ないこと、
(2) 接合部分に存在する酸化膜、発熱不足、圧下不足等
が原因となる表面・内部における接合部割れＩが存在す
ること、(3)図２のＡ，Ｂ，Ｃ各断面状態からも判る如
く重合部分が押し潰されて大きく変形を受け、その際に
生じる母材部割れＨ等が存在すること、などが挙げられ
る。
示する。溶接部Ｋの左右両側には、溶接熱影響部Ｆ（斜
線部）及び表面変色部Ｇが存在する。尚、かかる溶接熱
影響部が焼入れ硬化部分（以降、熱影響部という）であ
る。溶接条件が不的確な場合の不完全接合状態として
は、接合部割れＩ、母材部割れＨ等がある。この不完全
接合状態の発生原因としては、(1) 所定の溶接電流値が
得られず、十分な熱影響部Ｆの幅が保持出来ないこと、
(2) 接合部分に存在する酸化膜、発熱不足、圧下不足等
が原因となる表面・内部における接合部割れＩが存在す
ること、(3)図２のＡ，Ｂ，Ｃ各断面状態からも判る如
く重合部分が押し潰されて大きく変形を受け、その際に
生じる母材部割れＨ等が存在すること、などが挙げられ
る。
【００１３】一方、溶接による接合部（ナゲット部）の
表面は、溶接電流の熱影響により周辺母材部表面に比べ
て、見掛け上黒っぽく変色し、図５に示されるように酸
化皮膜を有する領域Ｊが形成されることが判っている。
この酸化皮膜領域Ｊの部分に赤外光を照射させてその反
射光の強度を検出すると、酸化皮膜の形成状況により、
特定の波長域において反射光強度に変化が現れる。ま
た、酸化皮膜領域Ｊでの赤外光の吸収量にも変化が起き
るものであって、図６の波数−反射率線図に示されるよ
うに、或る波数Ｗ1 の付近で反射率、換言すれば吸収率
が大きく変動することが明らかである。以上のことか
ら、反射光の強度を検出すれば、ナゲット部における熱
影響部の領域の態様を知ることが出来る。なお、この酸
化皮膜領域Ｊでの特定波長域による赤外光の反射光強度
は、溶接条件により大きく左右され、例えば、正常な溶
接電流値が得られない場合、電流値が正常であっても電
極輪の速度が速くなり接合部への入熱不足が生じた場合
等によって変化する。
表面は、溶接電流の熱影響により周辺母材部表面に比べ
て、見掛け上黒っぽく変色し、図５に示されるように酸
化皮膜を有する領域Ｊが形成されることが判っている。
この酸化皮膜領域Ｊの部分に赤外光を照射させてその反
射光の強度を検出すると、酸化皮膜の形成状況により、
特定の波長域において反射光強度に変化が現れる。ま
た、酸化皮膜領域Ｊでの赤外光の吸収量にも変化が起き
るものであって、図６の波数−反射率線図に示されるよ
うに、或る波数Ｗ1 の付近で反射率、換言すれば吸収率
が大きく変動することが明らかである。以上のことか
ら、反射光の強度を検出すれば、ナゲット部における熱
影響部の領域の態様を知ることが出来る。なお、この酸
化皮膜領域Ｊでの特定波長域による赤外光の反射光強度
は、溶接条件により大きく左右され、例えば、正常な溶
接電流値が得られない場合、電流値が正常であっても電
極輪の速度が速くなり接合部への入熱不足が生じた場合
等によって変化する。
【００１４】ところで、熱影響を全く受けていない鋼板
母材の表面と、酸化皮膜領域の表面とでは、照射した赤
外光の反射光強度に差があることから、その差によって
両表面間の違いを認識することが可能であるが、表面の
粗滑状態など他の要因の影響を受けずに色相の差に基づ
いて酸化皮膜領域を正確に認識するためには、２種の波
長の反射光強度の差を求めて、その差で比較することが
望ましく、図７に示されるように、溶接サンプルを用い
て溶接接合部への入熱量と特定した２種の波長の反射光
強度の差との関係を調べた試験結果から明らかなよう
に、反射光強度差と相対入熱量とは一次関数関係が成立
している。
母材の表面と、酸化皮膜領域の表面とでは、照射した赤
外光の反射光強度に差があることから、その差によって
両表面間の違いを認識することが可能であるが、表面の
粗滑状態など他の要因の影響を受けずに色相の差に基づ
いて酸化皮膜領域を正確に認識するためには、２種の波
長の反射光強度の差を求めて、その差で比較することが
望ましく、図７に示されるように、溶接サンプルを用い
て溶接接合部への入熱量と特定した２種の波長の反射光
強度の差との関係を調べた試験結果から明らかなよう
に、反射光強度差と相対入熱量とは一次関数関係が成立
している。
【００１５】ナローラップシーム溶接機等の抵抗溶接機
はその電極に高電流を通電させて溶接を行っていること
に着目すると、図４に示す如き熱影響部Ｆの大きさ、表
面変色部Ｇの幅は、溶接電流値に比例することが溶接サ
ンプルでの試験結果から判っている。但し、電極輪速度
は一定である。一方、この熱影響部Ｆの大きさ、表面変
色部Ｇの幅による接合部の強度の問題については、図３
に示す如き前記エリクセン試験の結果から判断すると、
所定の溶接電流値より約５％低い電流値で溶接したもの
が、接合界面から割れが入ったことからして、溶接電流
が大きい影響を及ぼすものであることは明らかである。
尚、接合状態の良好なものでは、エリクセン試験を行う
と接合界面に対して垂直に割れが入る。
はその電極に高電流を通電させて溶接を行っていること
に着目すると、図４に示す如き熱影響部Ｆの大きさ、表
面変色部Ｇの幅は、溶接電流値に比例することが溶接サ
ンプルでの試験結果から判っている。但し、電極輪速度
は一定である。一方、この熱影響部Ｆの大きさ、表面変
色部Ｇの幅による接合部の強度の問題については、図３
に示す如き前記エリクセン試験の結果から判断すると、
所定の溶接電流値より約５％低い電流値で溶接したもの
が、接合界面から割れが入ったことからして、溶接電流
が大きい影響を及ぼすものであることは明らかである。
尚、接合状態の良好なものでは、エリクセン試験を行う
と接合界面に対して垂直に割れが入る。
【００１６】以上説明した溶接部における接合状態に関
して、本発明方法を実施することによって、溶接を続け
ながらオンライン下でその直後に即座に、非破壊、非接
触方式で溶接部分の健全性診断をすることができ、又、
このとき接触媒質が不要であって溶接部焼き入れ等によ
る変質の不具合を招かず、しかも簡単な構造で健全性診
断が行えるので、実用性に優れると共に汎用に適する。
して、本発明方法を実施することによって、溶接を続け
ながらオンライン下でその直後に即座に、非破壊、非接
触方式で溶接部分の健全性診断をすることができ、又、
このとき接触媒質が不要であって溶接部焼き入れ等によ
る変質の不具合を招かず、しかも簡単な構造で健全性診
断が行えるので、実用性に優れると共に汎用に適する。
【００１７】即ち、本発明方法に従えば、接合部表面に
形成される酸化皮膜域と鋼板母材部それぞれに照射した
赤外光の２波長反射光強度差または吸収量差を検出し、
その比率を計算することによって所定の入熱量が接合部
に供給されているかどうかを判断でき、また電極輪の速
度が正常であるかどうかも判断でき、従って、薄板溶接
部の健全性を溶接オンライン下で迅速に診断し得る。か
かる診断方法は、非破壊方式且つ非接触方式であり、
又、接触媒質が不要であって溶接部焼き入れ等による変
質の不具合を招かず、しかも簡単な構造で行えるので、
実用性に優れると共に汎用に適する。
形成される酸化皮膜域と鋼板母材部それぞれに照射した
赤外光の２波長反射光強度差または吸収量差を検出し、
その比率を計算することによって所定の入熱量が接合部
に供給されているかどうかを判断でき、また電極輪の速
度が正常であるかどうかも判断でき、従って、薄板溶接
部の健全性を溶接オンライン下で迅速に診断し得る。か
かる診断方法は、非破壊方式且つ非接触方式であり、
又、接触媒質が不要であって溶接部焼き入れ等による変
質の不具合を招かず、しかも簡単な構造で行えるので、
実用性に優れると共に汎用に適する。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
８には、本発明の実施例に係る溶接機における溶接部診
断装置取付け部の構造が概略示される。また、図９に
は、図８における溶接部診断装置９の構成が示される。
この例の溶接機はナローラップシーム溶接機であって、
本体のハウジング６に対し、溶接方向（白抜き矢示線の
方向）を基準とし前後に、上下一対の電極輪７Ａ，７Ｂ
で実現される溶接用電極及び圧下ロール８Ａ，８Ｂがそ
れぞれ取付けられている。圧下ロール８Ａ，８Ｂに対し
てその後方の溶接線上50乃至200mm の位置において溶接
部診断装置９が溶接機に設けられている。溶接部診断装
置９は、赤外光源１１と、検出器１２と、制御部１３と
を含んで形成され、ハウジング６に取付けられた溶接部
倣い機構１０の先端部に固定されている。
８には、本発明の実施例に係る溶接機における溶接部診
断装置取付け部の構造が概略示される。また、図９に
は、図８における溶接部診断装置９の構成が示される。
この例の溶接機はナローラップシーム溶接機であって、
本体のハウジング６に対し、溶接方向（白抜き矢示線の
方向）を基準とし前後に、上下一対の電極輪７Ａ，７Ｂ
で実現される溶接用電極及び圧下ロール８Ａ，８Ｂがそ
れぞれ取付けられている。圧下ロール８Ａ，８Ｂに対し
てその後方の溶接線上50乃至200mm の位置において溶接
部診断装置９が溶接機に設けられている。溶接部診断装
置９は、赤外光源１１と、検出器１２と、制御部１３と
を含んで形成され、ハウジング６に取付けられた溶接部
倣い機構１０の先端部に固定されている。
【００１９】検出器１２は、受光部１４、チョッパー１
５、該チョッパー１５を回転駆動するモータ１６を備
え、チョッパー１５は、図９（ロ）に示されるが、３つ
の窓が開けられていて、その内の２つには、各フィルタ
（濾光器）１９，２０がそれぞれ取り付けられ、他の１
つには暗フィルタ２１が取り付けられて、モータ１６に
よって回転されると、受光部１４のレンズ直前を３つの
窓が交互に横切って移動するようになっている。一方、
制御部１３は、受光部１４からの光信号を導入して電気
的に処理する信号処理装置１７と、受光部１４及びモー
タ１６を発停制御するコントローラ１８とを備える。
５、該チョッパー１５を回転駆動するモータ１６を備
え、チョッパー１５は、図９（ロ）に示されるが、３つ
の窓が開けられていて、その内の２つには、各フィルタ
（濾光器）１９，２０がそれぞれ取り付けられ、他の１
つには暗フィルタ２１が取り付けられて、モータ１６に
よって回転されると、受光部１４のレンズ直前を３つの
窓が交互に横切って移動するようになっている。一方、
制御部１３は、受光部１４からの光信号を導入して電気
的に処理する信号処理装置１７と、受光部１４及びモー
タ１６を発停制御するコントローラ１８とを備える。
【００２０】溶接部診断装置９の赤外光学系について
は、赤外光源１１から赤外光を出して鋼板５に照射さ
せ、これによって生じた反射光を、回転する３枚のフィ
ルタ１９，２０，２１を透して受光部１４で周期的に受
光させる。このとき、図１０にグラフ示される如く、同
期信号ＰS に合わせて受光部１４で受光するものであ
る。ここで、信号処理装置１７には、予め前記溶接部診
断装置９によって検出、演算してなる基準値としての鋼
板母材部での２波長、即ち、λ1 （１４μｍ付近）と波
長λ2 （１８μｍ付近）の反射光強度の差Ｓn ＝Ｒn(λ
1)−Ｒn(λ2)を記憶させておく。そして、溶接開始後に
鋼板溶接部の表面酸化皮膜域Ｊでの同じ２波長の反射光
強度の差差Ｓw ＝Ｒw(λ1)−Ｒw(λ2)を信号処理装置１
７で算出した後、それらの差Ｓw と差Ｓn の比率Ｓw ／
Ｓn を算出する。
は、赤外光源１１から赤外光を出して鋼板５に照射さ
せ、これによって生じた反射光を、回転する３枚のフィ
ルタ１９，２０，２１を透して受光部１４で周期的に受
光させる。このとき、図１０にグラフ示される如く、同
期信号ＰS に合わせて受光部１４で受光するものであ
る。ここで、信号処理装置１７には、予め前記溶接部診
断装置９によって検出、演算してなる基準値としての鋼
板母材部での２波長、即ち、λ1 （１４μｍ付近）と波
長λ2 （１８μｍ付近）の反射光強度の差Ｓn ＝Ｒn(λ
1)−Ｒn(λ2)を記憶させておく。そして、溶接開始後に
鋼板溶接部の表面酸化皮膜域Ｊでの同じ２波長の反射光
強度の差差Ｓw ＝Ｒw(λ1)−Ｒw(λ2)を信号処理装置１
７で算出した後、それらの差Ｓw と差Ｓn の比率Ｓw ／
Ｓn を算出する。
【００２１】また、鋼板の幅方向にｎ点測定し、その移
動平均である（１／ｎ）Σ（Ｓw ／Ｓn ）を信号処理装
置１７で計算する。こうして得られる溶接部診断装置９
の赤外光学系からの出力信号をもとに溶接による接合部
表面の酸化皮膜域Ｊの形成状況の違いを、その溶接を行
ったときの条件、即ち、接合部入熱量を変動させる要素
と比較して、溶接部の健全性を診断することが可能であ
る。このときの基準は、接合強度をエリクセンテスト及
び引張試験によって確認するものである。
動平均である（１／ｎ）Σ（Ｓw ／Ｓn ）を信号処理装
置１７で計算する。こうして得られる溶接部診断装置９
の赤外光学系からの出力信号をもとに溶接による接合部
表面の酸化皮膜域Ｊの形成状況の違いを、その溶接を行
ったときの条件、即ち、接合部入熱量を変動させる要素
と比較して、溶接部の健全性を診断することが可能であ
る。このときの基準は、接合強度をエリクセンテスト及
び引張試験によって確認するものである。
【００２２】
【発明の効果】本発明に係る薄板の溶接部診断方法は、
溶接を続けながらオンライン下でその直後に即座に非破
壊、非接触方式で溶接部分の健全性診断ができるように
なる。更には、接触媒質が不要であって溶接部急冷によ
る変質の不具合を招かず、しかも簡単な構造で溶接部分
の健全性診断を行えるようになるという効果を奏し、実
用性に優れると共に汎用に適するものである。
溶接を続けながらオンライン下でその直後に即座に非破
壊、非接触方式で溶接部分の健全性診断ができるように
なる。更には、接触媒質が不要であって溶接部急冷によ
る変質の不具合を招かず、しかも簡単な構造で溶接部分
の健全性診断を行えるようになるという効果を奏し、実
用性に優れると共に汎用に適するものである。
【００２３】従って、鉄鋼圧延工程の連続焼鈍ライン、
連続溶融亜鉛メッキライン等の連続処理プロセスにおい
て薄板の溶接工程に随伴しながら溶接電流不足、不良溶
接が原因となる通板中の板破断を未然に防止し得る。
又、従来のハンマリング法よりも検査所要時間を短縮し
得る。更に、検査の自動化が可能となることにより、生
産プロセスの自動化を推進し得ると共に、作業負担を著
しく軽減し得て生産合理化に寄与するところ多大であ
り、又、非破壊検査の実現により鋼板に傷が付かなく品
質向上につながる効果が奏される。
連続溶融亜鉛メッキライン等の連続処理プロセスにおい
て薄板の溶接工程に随伴しながら溶接電流不足、不良溶
接が原因となる通板中の板破断を未然に防止し得る。
又、従来のハンマリング法よりも検査所要時間を短縮し
得る。更に、検査の自動化が可能となることにより、生
産プロセスの自動化を推進し得ると共に、作業負担を著
しく軽減し得て生産合理化に寄与するところ多大であ
り、又、非破壊検査の実現により鋼板に傷が付かなく品
質向上につながる効果が奏される。
【図１】連続溶融亜鉛めっきラインの工程概要図であ
る。
る。
【図２】図１に示すライン中の溶接工程における溶接状
況を、鋼板重ね合せ部、接合部の断面と併せて示して説
明するための斜視図である。
況を、鋼板重ね合せ部、接合部の断面と併せて示して説
明するための斜視図である。
【図３】溶接部の耐破断性評価のためのエリクセン試験
法の順序的説明図である。
法の順序的説明図である。
【図４】溶接部の接合部分の拡大断面図である。
【図５】溶接部の接合部分の酸化皮膜域を示す斜視図で
ある。
ある。
【図６】鋼板に照射した赤外光の波数と反射率との関係
を示す線図である。
を示す線図である。
【図７】溶接部の接合部分の酸化皮膜域における相対入
熱量と反射光強度差との関係を示す線図である。
熱量と反射光強度差との関係を示す線図である。
【図８】本発明の実施例に係る溶接機における溶接部診
断装置取付け部の略示構造図である。
断装置取付け部の略示構造図である。
【図９】図８における溶接部診断装置９の略示構造図で
ある。
ある。
【図１０】図９における受光部１４の光信号出力状態を
示すグラフである。
示すグラフである。
５--鋼板、 ９…溶接部診断装置、
１１…赤外光源、１２…検出器、 １３…制御部、
１４…受光部、
１１…赤外光源、１２…検出器、 １３…制御部、
１４…受光部、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 B23K 31/00 - 31/12 G01N 21/17 - 12/61
Claims (1)
- 【請求項１】 鉄鋼薄板の連続処理プロセスでの溶接工
程においてオンライン下で行われる溶接部の診断方法で
あって、薄板の溶接部分に赤外光を照射させて、その反
射光から、波長λ1 ＝１４μｍ付近、波長λ2 ＝１８μ
ｍ付近の２波長の各反射光強度Ｒw(λ1)、Ｒw(λ2)を検
出して、これらの差Ｓw ＝Ｒw(λ1)−Ｒw(λ2)を算出す
る一方、鋼板母材部に赤外光を照射させて、同様に各反
射光強度Ｒn(λ1)、Ｒn(λ2)を検出して、これらの差Ｓ
n ＝Ｒn(λ1)−Ｒn(λ2)を算出し、差Ｓw と差Ｓn の比
率を計算することにより、溶接による接合部への入熱量
変動の要素によって生じる鋼板表面上の入熱量の変化を
求め、その入熱量の値から溶接部分の溶接の健全性並び
に接着状況を、溶接オンライン下で推定することを特徴
とする薄板の溶接部診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11607093A JP3260477B2 (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 薄板の溶接部診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11607093A JP3260477B2 (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 薄板の溶接部診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331565A JPH06331565A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3260477B2 true JP3260477B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=14677973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11607093A Expired - Fee Related JP3260477B2 (ja) | 1993-05-18 | 1993-05-18 | 薄板の溶接部診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3260477B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4540304B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2010-09-08 | 株式会社小矢部精機 | 溶接検査装置 |
| CN113720841B (zh) * | 2021-08-25 | 2024-02-09 | 武汉飞能达激光技术有限公司 | 一种激光淬火质量监测方法及其应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03108639A (ja) * | 1989-09-22 | 1991-05-08 | Nippon Steel Corp | 電磁鋼板の内部酸化層生成量の簡易迅速推定法 |
| JPH05312723A (ja) * | 1992-03-12 | 1993-11-22 | Kobe Steel Ltd | 鋼板の連続めっき合金化ラインでの合金化度測定方法 |
-
1993
- 1993-05-18 JP JP11607093A patent/JP3260477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06331565A (ja) | 1994-12-02 |
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