JP4870523B2 - 連続鋳造棒の超音波探傷検査方法および製造方法 - Google Patents
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Description
鋳型出口直後において冷却水を鋳出し方向に供給するとともに、前記冷却水に超音波探傷検査用プローブを接触させて内部欠陥を検査することを特徴とする連続鋳造棒の超音波探傷検査方法。
前記連続鋳造工程に続いて前項1〜8のいずれかに記載の連続鋳造棒の超音波探傷検査方法により内部欠陥を検査する内部検査工程を行い、その後に前記外周除去工程を行うことを特徴とする連続鋳造棒の製造方法。
前記鋳型出口直後に吐出口を有し、連続鋳造棒に対して鋳出し方向に冷却水を供給する冷却水供給装置と、
前記冷却水供給装置から下流側に離間して配置され、連続鋳造棒を遊挿する貫通孔を有し、冷却水の流れを妨げる堰状体と、前記堰状体によって流れを妨げられた冷却水に接触し、連続鋳造棒の内部検査を行う超音波探傷検査用プローブとを有する内部検査装置と、
前記堰状体よりも下流側に配置され、連続鋳造棒の外周部を切除する外周除去装置とを備えることを特徴とする連続鋳造棒の製造装置。
図1は、本発明の連続鋳造装置および内部検査装置を備える連続鋳造棒の製造装置においける工程図である。
[連続鋳造装置および内部検査装置]
図2は連続鋳造装置(3)および内部検査装置(4)の一例を示す説明図である。
[切断装置]
図3は切断装置(5)の一例を示す説明図である。
連続鋳造工程(3)および内部検査工程(4)を経て、切断された連続鋳造棒(T)は、表層部に逆偏析層や鋳造時の潤滑油が巻き込まれた不均一組織層が形成されている。この不均一組織層は、塑性加工で割れなどの原因になるので、除去する必要がある。
図5Aおよび図5Bは外周除去装置(8)一例を示す説明図であり、図5Aは切削刃駆動機構を除いた斜視図、図5Bは支持ローラを示す側面図である。
次に、外周除去後に行う表面検査および、表面検査装置(表面検査工程)(10)について説明する。
[超音波探傷による内部検査装置]
図2とともに上述したように、本発明の超音波探傷による内部検査装置(4)の基本構成は、冷却水(C)の流れを妨げる堰状体(40)と、流れを妨げられた冷却水(C)に接触させる超音波探傷検査用プローブ(42)である。
(1)堰状体
前記堰状体(40)において、貫通孔(41)は連続鋳造棒(T)が接触することなく通過する内径が必要である。一方、過度に大きくなると冷却水(C)の流れが妨げられることなく通過してしまい、超音波探傷検査用プローブ(42)を挿入するための水深が得られない。これらを勘案し、具体的には、連続鋳造棒(T)の外周面と貫通孔(41)の内周面との間に1〜10mmの隙間が形成される内径に設定することが好ましく、特に2〜5mmの隙間が形成されることが好ましい。また、前記堰状体(40)の高さは連続鋳造棒(T)の外周面から堰状体(40)の外周縁までの距離で規定し、その高さを5mm以上とすることが好ましい。5mm未満では上流側に超音波探傷検査用プローブ(42)を挿入する場合に水深が不足するおそれがある。一方、高さの上限に制限はないが、超音波探傷検査用プローブ(42)を挿入する水深を確保できれば良いので、50mmあれば十分である。超音波探傷検査用プローブ(42)と連続鋳造棒(T)との間の適正な距離は超音波探傷検査用プローブ(42)の種類や連続鋳造棒(T)の材質によって異なるため、これらに基づいて堰状体(40)の高さを適宜設定する。なお、必ずしも周方向の全体を前記高さに形成する必要はないが、低い部分があると冷却水(C)が逃げてしまうので、効率良く貯留するには周方向の全体を前記高さに形成することが好ましい。また、前記堰状体(S)の鋳出し方向における厚さは水圧に耐えられれば十分であり、1mm以上が好ましい。
(2)超音波探傷検査およびプローブ
本発明で利用する超音波探傷方法としては、反射法、斜角法などがあり、媒質として鋳造時の冷却水を用いる。特に好ましい方法として、パルス状の超音波信号を送り出して反射もしくは透過する信号を受け、その受信信号の変化(反射、遮蔽、減衰)から欠陥の存在を検知する方法を用いることができる。
4…内部検査装置(内部検査工程)
8…外周除去装置(外周除去工程)
35…鋳型
38…冷却水供給路(冷却水供給装置)
38a…吐出口
40,140,171,175…堰状体
41,172,176…貫通孔
42,170…超音波探傷検査用プローブ
81…切削刃
100,110,120,130,143…第2堰状体
T…連続鋳造棒
Td…欠陥
Tn…探傷不感帯
C…冷却水
Claims (16)
- 鋳型出口から水平方向に連続的に鋳出される連続鋳造棒に対し、
鋳型出口直後において冷却水を鋳出し方向に供給するとともに、前記冷却水に超音波探傷検査用プローブを接触させて内部欠陥を検査することを特徴とする連続鋳造棒の超音波探傷検査方法。 - 前記鋳型出口から下流側に離間して配置した堰状体の貫通孔に連続鋳造棒を遊挿することにより、冷却水の流れを妨げ、流れを妨げられた冷却水に超音波探傷検査用プローブを接触させる請求項1に記載の連続鋳造棒の超音波探傷検査方法。
- 前記超音波探傷検査用プローブを前記堰状体の上流側に貯留された冷却水に挿入する請求項2に記載の連続鋳造棒の超音波探傷検査方法。
- 前記堰状体の上流側に、連続鋳造棒を遊挿する貫通孔を有する第2堰状体を配置し、前記堰状体と第2堰状体の間に冷却水を貯留する請求項2または3に記載の連続鋳造棒の超音波探傷検査方法。
- 前記超音波探傷検査用プローブを前記堰状体の貫通孔の周面に臨んで配設する請求項2に記載の連続鋳造棒の超音波探傷検査方法。
- 連続鋳造棒の周方向に複数の超音波探傷検査用プローブを配設する請求項1〜5のいずれかに記載の連続鋳造棒の超音波探傷検査方法。
- 前記超音波探傷検査用プローブを連続鋳造棒の周方向に回転させる請求項1〜5のいずれかに記載の連続鋳造棒の超音波探傷検査方法。
- 前記超音波探傷検査用プローブは、複数の探触子が並列するアレイ型プローブである請求項1〜7のいずれかに記載の連続鋳造棒の超音波探傷検査方法。
- 鋳型出口から水平方向に連続的に連続鋳造棒を鋳出す連続鋳造工程と、前記連続鋳造工程において鋳造した連続鋳造棒の外周部分を除去する外周除去工程とを含む連続鋳造棒の製造方法において、
前記連続鋳造工程に続いて請求項1〜8のいずれかに記載の連続鋳造棒の超音波探傷検査方法により内部欠陥を検査する内部検査工程を行い、その後に前記外周除去工程を行うことを特徴とする連続鋳造棒の製造方法。 - 前記外周除去工程において、超音波探傷検査おける探傷不感帯を除去する請求項9に記載の連続鋳造棒の製造方法。
- 前記外周除去工程において、不均一組織層を除去する請求項9に記載の連続鋳造棒の製造方法。
- 前記外周除去工程において、切削刃を連続鋳造棒の周方向に移動させて外周部分を除去する請求項9〜11のいずれかに連続鋳造棒の製造方法。
- 前記外周除去工程において、連続鋳造棒の周面に切削刃を接触させるとともに、連続鋳造棒を周方向に旋回させて外周部分を除去する請求項9〜11のいずれかに連続鋳造棒の製造方法。
- 前記連続鋳造棒はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる請求項9〜13のいずれかに記載の連続鋳造棒の製造方法。
- 請求項9〜14のいずれかに記載の連続鋳造棒の製造方法により製造されたことを特徴とする連続鋳造棒。
- 溶湯を水平方向に鋳出す出口を有し、この出口から連続鋳造棒を連続的に鋳出す鋳型と、
前記鋳型出口直後に吐出口を有し、連続鋳造棒に対して鋳出し方向に冷却水を供給する冷却水供給装置と、
前記冷却水供給装置から下流側に離間して配置され、連続鋳造棒を遊挿する貫通孔を有し、冷却水の流れを妨げる堰状体と、前記堰状体によって流れを妨げられた冷却水に接触し、連続鋳造棒の内部検査を行う超音波探傷検査用プローブとを有する内部検査装置と、
前記堰状体よりも下流側に配置され、連続鋳造棒の外周部を切除する外周除去装置とを備えることを特徴とする連続鋳造棒の製造装置。
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