JP4552126B2 - 超音波探傷方法 - Google Patents
超音波探傷方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4552126B2 JP4552126B2 JP2004356536A JP2004356536A JP4552126B2 JP 4552126 B2 JP4552126 B2 JP 4552126B2 JP 2004356536 A JP2004356536 A JP 2004356536A JP 2004356536 A JP2004356536 A JP 2004356536A JP 4552126 B2 JP4552126 B2 JP 4552126B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- echo height
- reinforcing bar
- ultrasonic
- butt
- height ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
(1)異形鉄筋の表面にはリブ(節)の凹凸があり、超音波探触子はリブの上からしか当てることができない。
(2)一対の超音波探触子を用いなければならず、作業能率が悪い。
(3)最も欠陥の生じやすい初層欠陥については超音波が殆ど届かず検出しにくい。図11(a)に示すように、異形鉄筋50を挟んで一対の超音波探触子52、52を水平に配した場合、異形鉄筋50の下端部に発生する初層欠陥53に超音波54が直接当たらないため、初層欠陥53の検知は難しい(下向きに溶接するので、初層欠陥は突合せ溶接部の下端部に発生する。)。また、図11(b)に示すように、異形鉄筋50を挟んで一対の超音波探触子52、52を鉛直に配した場合は、超音波探触子52の配置が突合せ溶接部55によって制限され、初層欠陥53を検知することができない。
ここで、突合せ溶接された鉄筋の自由端とは、突合せ溶接部と反対側の何も接合されていない端部のことである。
突合せ溶接部の欠陥が小さいほどエコー高さ比は小さくなる。そのため、構造耐力上安全な所定エコー高さ比が定まれば、エコー高さ比の値が所定エコー高さ比以下であれば、当該突合せ溶接部には構造耐力上支障のある欠陥はないと看做すことができる。
本発明では、鋼材に一端が突合せ溶接された鉄筋の自由端に超音波探触子を当接して当該超音波探触子から突合せ溶接部に向けて縦波の超音波を入射し、反射波を当該超音波探触子で検出してエコー高さを計測し、鉄筋単体のエコー高さで基準化したエコー高さ比により突合せ溶接部の欠陥を判定することで、従来の方法では欠陥の検出が困難だった鉄筋と鋼材の突合せ溶接部について、構造耐力上支障のある欠陥の有無を容易に確認することができる。しかも、超音波として縦波を用いているので、鉄筋が長くなってもノイズが少なく信頼性の高い測定が可能である。また、溶接された鉄筋のエコー高さを鉄筋単体のエコー高さで基準化したエコー高さ比を用いているので、鉄筋の材質、鉄筋径、鉄筋長によらず統一的に評価することができる。
本発明では、第二鉄筋に突合せ溶接または圧接された第一鉄筋の自由端に超音波探触子を当接し、当該超音波探触子から突合せ溶接部または圧接部に向けて縦波の超音波を入射し、反射波を当該超音波探触子で検出してエコー高さを計測し、第一鉄筋と径および長さが同一の鉄筋単体のエコー高さで基準化したエコー高さ比により突合せ溶接部の欠陥を判定することで、鉄筋同士の突合せ溶接部または圧接部について構造耐力上支障のある欠陥の有無を容易に、且つ高精度で確認することができる。
突合せ溶接部の引張強度が大きいほどエコー高さ比は小さくなる。そのため、例えばJIS引張強度など所定の引張強度に対応するエコー高さ比をεnとし、当該エコー高さ比εnより小さなエコー高さ比を所定エコー高さ比とすれば、突合せ溶接部の引張強度は少なくとも所定の引張強度以上であると看做すことができる。
本発明では、突合せ溶接部の引張強度とエコー高さ比との相関関係を用いて、所定の引張強度に対応するエコー高さ比εnを求め、当該エコー高さ比εnより小さなエコー高さ比を所定エコー高さ比とすることにより、引張試験結果に基づく信頼性の高い合否判定基準を超音波探傷に適用することができる。
また、本発明では、突合せ溶接部の引張強度とエコー高さ比との相関関係を用いて、所定の引張強度に対応するエコー高さ比を求め、当該エコー高さ比より小さなエコー高さ比を所定エコー高さ比とすることにより、引張試験結果に基づく信頼性の高い合否判定基準を超音波探傷に適用することができる。
図1は、本発明に係る超音波探傷方法の第一の実施形態を示したものである。
本実施形態では、鋼材に一端が突合せ溶接された鉄筋の突合せ溶接部について超音波探傷を実施する。具体的には、ガスシールドアーク溶接等により、H形鋼からなる鋼材2のフランジ2f外面に棒状の異形鉄筋1の一端が突合せ溶接された突合せ溶接部5について超音波探傷を実施する。
異形鉄筋1の径は22mm以上、全長は2m以下であり、突合せ溶接部5と反対側の端部は何も接合されていない自由端1aである。自由端1a側は、異形鉄筋1を材軸方向に直角な面で切断したままとするのが一般的であるが、Tヘッドバーやマイティヘッドなどのような拡径部が形成されていてもよい。
本実施形態では、異形鉄筋1の自由端1aに超音波探触子3を当て、突合せ溶接部5に向けて縦波の超音波4を材軸方向に入射し、反射波を超音波探触子3で検出して計測モニター(図示省略)によりエコー高さEを計測する。超音波探触子3を自由端1aに当てる際には、自由端1aにグリースなどを塗り超音波探触子3と自由端1aとの間に空隙が生じないようにする。
また、超音波4の周波数は、超音波探傷に一般的に用いられている2〜5MHzの帯域を使用する。
異形鉄筋1’の一方の端部1’aに超音波探触子3を当て、他方の端部1’bに向けて縦波の超音波4を材軸方向に入射し、反射波を超音波探触子3で検出して計測モニター(図示省略)によりエコー高さE0を計測する。他端1’bは、溶接などにより他のものと一体化されていなければ当該他のものに接触していてもよい。従って、異形鉄筋1’を床などに立てた状態でキャリブレーションを行ってもよい。
図3(a)のように、フランジ2fの中央部に異形鉄筋1が突合せ溶接されている場合、超音波探触子3から入射された超音波4は大半がウェブ2wを通過するが、突合せ溶接部5に欠陥があると、一部の超音波4が欠陥で反射され、反射波4aが超音波探触子3に検出される。
一方、図3(b)のように、フランジ2fの端部に異形鉄筋1が突合せ溶接されている場合には、超音波探触子3から入射された超音波4は大半がウェブ2fの境界面で反射され、反射波4bが超音波探触子3に検出されるが、突合せ溶接部5に欠陥があると、一部の超音波4が欠陥で反射され、反射波4cが超音波探触子3に検出される。
Eは突合せ溶接部5に欠陥がある場合の反射波4a、4cのエコー高さを示し、異形鉄筋1’単体の超音波探傷による反射波のエコー高さE0よりも小さく、且つエコー高さE0と時間軸上で同じ位置に発生する。一方、Nはウェブ2fの境界面で反射された反射波4bのエコー高さであり、時間軸上で反射波のエコー高さE0と異なる位置に発生する。従って、エコー高さE0と異なる位置に発生するエコー高さは溶接欠陥ではないとして除外することができる。
なお、計測モニターの縦軸をエコー高さではなく、エコー高さ比E/E0としてもよい。
突合せ溶接部の引張強度とエコー高さ比との相関関係が明らかになれば、突合せ溶接部の引張強度とエコー高さ比との相関関係より所定の引張強度に対応するエコー高さ比を求め、当該エコー高さ比より小さなエコー高さ比を所定エコー高さ比として突合せ溶接部の構造耐力を判定することができる。
そこで、突合せ溶接部に意図的な種々の欠陥が形成された試験体を複数製作し、それぞれの試験体について、第一の実施形態と同様の超音波探傷を実施するとともに、併せて突合せ溶接部の引張試験を実施し、エコー高さ比と突合せ溶接部の引張強度との相関関係を明らかにする。
また、各試験体6について、異形鉄筋7の自由端7aに超音波探触子3を当てて実施した超音波探傷および突合せ溶接部9の引張試験の結果を図7にグラフ化して示す。なお、グラフ上の実線部分が試験範囲である。
図7(a)は、エコー高さ比と有効面積率との関係を示したものである。ここで、有効面積率は、(異形鉄筋7の公称断面積のうち切削スリット10、11で切削されない部分の面積)/(異形鉄筋7の公称断面積)で与えられる。また、図7(b)に、突合せ溶接部の引張強度と有効面積率との関係を示す。
エコー高さ比と有効面積率との関係および突合せ溶接部の引張強度と有効面積率との関係がわかれば、有効面積率を介して突合せ溶接部の引張強度とエコー高さ比との関係を求めることができる。図7(c)は、そのようにして求めた突合せ溶接部の引張強度とエコー高さ比との関係を示したものである。
図7(c)より、突合せ溶接部の引張強度とエコー高さ比とは反比例の関係にあることがわかる。従って、JIS引張強度T0に対応するエコー高さ比がεnである場合、エコー高さ比の合否判定基準(所定エコー高さ比)がεnより小さければ、合否判定基準より小さいエコー高さ比を示す突合せ溶接部の引張強度はJIS引張強度T0以上であると看做すことができる。即ち、突合せ溶接部のエコー高さ比が合否判定基準以下であれば、当該突合せ溶接部に構造耐力上支障のある欠陥はないとすることができる。
現場では、先ず、突合せ溶接に使用する鉄筋と径および長さが同一の鉄筋単体について、図2に示した超音波探傷を実施して鉄筋単体のエコー高さE0を測定する(S1)。
次いで、鋼材に実際に突合せ溶接された鉄筋について、図1に示した超音波探傷を実施してエコー高さEを測定する(S2)。
突合せ溶接部の引張強度とエコー高さ比との相関関係に基づいて定めたエコー高さ比の合否判定基準を例えば0.05とすると(S3)、エコー高さ比E/E0が0.05以下の場合、当該突合せ溶接部は合格となり(S4、5)、エコー高さ比E/E0が0,05を超えた場合、当該突合せ溶接部は不合格となる(S4、6)。
さらに、本実施形態による超音波探傷方法では、異形鉄筋1の自由端1aに超音波探触子3を当ててエコー高さをチェックするだけなので、現場作業は非常に簡単であり、作業能率が高く、検査速度が速い。そのため、検査人工を少なくすることができるとともに、欠陥検出が溶接直後にできるので是正も容易になる。また、抜取り検査の抜取り率を高めても僅かなコストアップで済むうえ、抜取り率を向上させることで欠陥の補足率が大幅に高められる。
加えて、本実施形態による超音波探傷方法では、異形鉄筋1の材軸方向に超音波4を入射するため、鉄筋径が大きくなっても問題なく使用することができる。
本実施形態では、鉄筋同士の突合せ溶接部について超音波探傷を実施する。図9はその概略図である。具体的には、棒状の第二鉄筋21の一方の端部に棒状の第一鉄筋20の一端が突合せ溶接された突合せ溶接部22について超音波探傷を実施するものである。
本実施形態では、第一鉄筋20の自由端20aに超音波探触子3を当て、突合せ溶接部22に向けて縦波の超音波4を材軸方向に入射し、反射波を超音波探触子3で検出して計測モニター(図示省略)によりエコー高さEを計測する。
また、図示しないが、第一鉄筋20と径および長さが同一の鉄筋単体についても超音波探傷を実施し、エコー高さE0を計測しておく。
1a、7a、20a 自由端
2、51 鋼材
3、52 超音波探触子
4、54 超音波
4a、4b、4c 反射波
5、9、22、55 突合せ溶接部
6 試験体
8 鋼板
10、11 切削スリット(切削部)
20 第一鉄筋
21 第二鉄筋
53 初層欠陥
Claims (3)
- 鋼材に鉄筋の一端を突合せ溶接することにより形成される、突合せ溶接部に発生する構造耐力上支障のある欠陥を検出する超音波探傷方法であって、
予め、前記鉄筋と径および長さが同一の鉄筋単体について、当該鉄筋の一方の端部に超音波探触子を当接して当該超音波探触子から当該鉄筋の他方の端部に向けて縦波の超音波を入射し、反射波を当該超音波探触子で検出してエコー高さE0を計測しておき、
前記鋼材に突合せ溶接された前記鉄筋の自由端に超音波探触子を当接して当該超音波探触子から突合せ溶接部に向けて縦波の超音波を入射し、反射波を当該超音波探触子で検出してエコー高さEを計測し、
エコー高さ比E/E0が所定エコー高さ比以下であれば、前記突合せ溶接部に構造耐力上支障のある欠陥がないものと判定することを特徴とする超音波探傷方法。 - 第一鉄筋と第二鉄筋を突合せ溶接または圧接することにより形成される突合せ溶接部または圧接部に発生する構造耐力上支障のある欠陥を検出する超音波探傷方法であって、
予め、前記第一鉄筋と径および長さが同一の鉄筋単体について、当該鉄筋の一方の端部に超音波探触子を当接して当該超音波探触子から当該鉄筋の他方の端部に向けて縦波の超音波を入射し、反射波を当該超音波探触子で検出してエコー高さE0を計測しておき、
前記第二鉄筋に突合せ溶接または圧接された前記第一鉄筋の自由端に超音波探触子を当接して当該超音波探触子から突合せ溶接部または圧接部に向けて縦波の超音波を入射し、反射波を当該超音波探触子で検出してエコー高さEを計測し、
エコー高さ比E/E0が所定エコー高さ比以下であれば、前記突合せ溶接部または圧接部に構造耐力上支障のある欠陥がないものと判定することを特徴とする超音波探傷方法。 - 鋼板に鉄筋の一端が突合せ溶接され、当該突合せ溶接部に切削部が設けられた複数の試験体各々について前記エコー高さ比を計測するとともに、当該各試験体について引張試験を実施して、突合せ溶接部の引張強度とエコー高さ比との相関関係を求め、
当該相関関係より、所定の引張強度に対応するエコー高さ比εnを求め、当該エコー高さ比εnより小さなエコー高さ比を前記所定エコー高さ比とすることを特徴とする請求項1または2に記載の超音波探傷方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004356536A JP4552126B2 (ja) | 2004-12-09 | 2004-12-09 | 超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004356536A JP4552126B2 (ja) | 2004-12-09 | 2004-12-09 | 超音波探傷方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006162505A JP2006162505A (ja) | 2006-06-22 |
JP4552126B2 true JP4552126B2 (ja) | 2010-09-29 |
Family
ID=36664685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004356536A Active JP4552126B2 (ja) | 2004-12-09 | 2004-12-09 | 超音波探傷方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4552126B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113484423B (zh) * | 2021-06-22 | 2023-02-21 | 中铁山桥集团有限公司 | 一种t型焊接接头tofd检测对比试块及检测方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000221172A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Daido Steel Co Ltd | 金属材料の接合品質管理方法 |
JP2004191295A (ja) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Shinko Inspection & Service Co Ltd | 超音波探傷方法及び超音波探傷装置 |
JP2004333387A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Kawada Industries Inc | 溶接部の超音波検査方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3646275B2 (ja) * | 1996-06-26 | 2005-05-11 | 株式会社ビーエムシー | 鋼材欠陥の超音波検査方法 |
-
2004
- 2004-12-09 JP JP2004356536A patent/JP4552126B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000221172A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Daido Steel Co Ltd | 金属材料の接合品質管理方法 |
JP2004191295A (ja) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Shinko Inspection & Service Co Ltd | 超音波探傷方法及び超音波探傷装置 |
JP2004333387A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Kawada Industries Inc | 溶接部の超音波検査方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006162505A (ja) | 2006-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4910770B2 (ja) | 管体の超音波探傷装置および超音波探傷方法 | |
US7010982B2 (en) | Method of ultrasonically inspecting airfoils | |
US10921291B2 (en) | Method for inspecting a weld seam | |
US9074927B2 (en) | Methods for non-destructively evaluating a joined component | |
CN106568843A (zh) | 一种用于u肋双侧角焊缝的超声相控阵检测方法 | |
Roshan et al. | Non-destructive testing by liquid penetrant testing and ultrasonic testing—A review | |
AU2004288099C1 (en) | Method for checking a weld between two metal pipelines | |
JP2001021542A (ja) | 溶接線横割れ欠陥長さ測定方法 | |
JP2007322350A (ja) | 超音波探傷装置及び方法 | |
JP4552126B2 (ja) | 超音波探傷方法 | |
JP2003322643A (ja) | 溶接鋼管溶接部の品質検査方法 | |
JP4120360B2 (ja) | 超音波によるスポット溶接部の評価方法及び装置 | |
Postma et al. | Suitability of non destructive techniques for testing polyethylene pipe joints | |
CN112326798B (zh) | 起重机t焊缝区域缺陷的超声波检测方法 | |
JP7459835B2 (ja) | 鋼管の衝合部評価方法 | |
JP3623486B2 (ja) | 免震ダンパの検査方法 | |
JP2001330594A (ja) | 金属管接合体の検査方法 | |
JP2019060676A (ja) | 斜角超音波探傷の健全性評価方法、及びこれを用いた斜角超音波探傷方法 | |
JP2024055520A (ja) | 欠陥検査方法、欠陥検査装置、欠陥検査プログラム及び試験片 | |
Kania et al. | Investigation and Assessment of Low-Frequency ERW Seam Imperfections by EMAT and CMFL ILI | |
Lopez | Weld inspection with EMAT using guided waves | |
Choi et al. | Imaging and Sizing of Surface Defects Using Synthetic Aperture Focusing of Laser-generated Surface Waves | |
Jamil et al. | Multi Display Scan in Detecting Weld Discontinuity of Thick Carbon Steel Plate using Ultrasonic Testing Phased Array (UTPA) with Comparison to Conventional Ultrasonic Testing (UT) | |
Rahim et al. | Assessment of Integrity and Reliability of Weld Joints in Steel Structure to Attain Sustainability in Infrastructure Manufacturing | |
Piazza et al. | Integration of Data From Multiple In-Line Inspection Systems to Improve Crack Detection and Characterization |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070607 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100608 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100630 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130723 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4552126 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140723 Year of fee payment: 4 |