JPH02102409A - 熱処理深さの測定方法 - Google Patents
熱処理深さの測定方法Info
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- JPH02102409A JPH02102409A JP63254795A JP25479588A JPH02102409A JP H02102409 A JPH02102409 A JP H02102409A JP 63254795 A JP63254795 A JP 63254795A JP 25479588 A JP25479588 A JP 25479588A JP H02102409 A JPH02102409 A JP H02102409A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 10
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、溶接熱影響部の残留応力を除去する等の目的
で部材を部分的に熱処理した際、その熱処理部の深さを
測定する方法に関する。
で部材を部分的に熱処理した際、その熱処理部の深さを
測定する方法に関する。
鋼材の肉盛溶接等においては、残留応力の除去を目的と
して溶接熱影響部の熱処理が行われる。このような熱処
理は、溶接熱影響郡全体に対してなされる必要があるが
、従来、この熱処理深さを測定する方法がなく、熱処理
深さの不足によって残留応力が十分除去できない場合が
あった。
して溶接熱影響部の熱処理が行われる。このような熱処
理は、溶接熱影響郡全体に対してなされる必要があるが
、従来、この熱処理深さを測定する方法がなく、熱処理
深さの不足によって残留応力が十分除去できない場合が
あった。
本発明者等はこのような従来の問題に鑑み。
熱処理深さを精度良く測定できる方法について検討を重
ねた。その結果、従来広く利用されている周波数帯域よ
りもかなり高い周波数帯域の超音波を用いて超音波探査
を行うことにより、熱処理深さを高精度に検出し得るこ
とを見い出した。
ねた。その結果、従来広く利用されている周波数帯域よ
りもかなり高い周波数帯域の超音波を用いて超音波探査
を行うことにより、熱処理深さを高精度に検出し得るこ
とを見い出した。
すなわち本発明は、被測定部材の外面に位置した超音波
探触子より、熱処理部に向け中心周波数帯域が１５ＭＨ
ｚ以上の超音波を入射し、その反射エコーから熱処理部
の境界部を検知し、その深さを測定するようにしたこと
をその特徴とする。
探触子より、熱処理部に向け中心周波数帯域が１５ＭＨ
ｚ以上の超音波を入射し、その反射エコーから熱処理部
の境界部を検知し、その深さを測定するようにしたこと
をその特徴とする。
以下、本発明の原理及び具体的な探査方法について詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明の一実施状況を示すもので、（１）は被
測定部材、（２）は肉盛溶接部、（３）は溶接熱影響部
、（４）は熱処理境界部、（５）は超音波探触子、（６
）は超音波探傷器本体である。
測定部材、（２）は肉盛溶接部、（３）は溶接熱影響部
、（４）は熱処理境界部、（５）は超音波探触子、（６
）は超音波探傷器本体である。
超音波探触子（５）は肉盛溶接部（２）の裏面側に配さ
れ、熱処理部に向け垂直に超音波が入射される。
れ、熱処理部に向け垂直に超音波が入射される。
このような探査において、本発明では中心周波数帯域が
１５ＭＨｚ以上の超音波が使用され、これにより熱処理
境界部（４）からの反射エコーが明確に得られる。本発
明者等の実験によれば、超音波の周波数が５ＭＨｚでは
上記境界は全く検出されず、ｌＯＭＨｚでは検出できる
場合もあるが検出できない場合が多い。これに対し、１
５ＭＨｚ以上の超音波を用いることにより反射エコーが
確実に得られる。このように反射エコーが得られるのは
、熱処理部の境界部は、残留応力が除去された部分と未
だ残っている部分の境界であり、高周波数の超音波のみ
がこのような応力の変換部で反射エコーを生じることに
よるものと考えられる。
１５ＭＨｚ以上の超音波が使用され、これにより熱処理
境界部（４）からの反射エコーが明確に得られる。本発
明者等の実験によれば、超音波の周波数が５ＭＨｚでは
上記境界は全く検出されず、ｌＯＭＨｚでは検出できる
場合もあるが検出できない場合が多い。これに対し、１
５ＭＨｚ以上の超音波を用いることにより反射エコーが
確実に得られる。このように反射エコーが得られるのは
、熱処理部の境界部は、残留応力が除去された部分と未
だ残っている部分の境界であり、高周波数の超音波のみ
がこのような応力の変換部で反射エコーを生じることに
よるものと考えられる。
第５図は、使用する超音波の周波数による熱処理境界部
検出精度を調べたもので、中心周波数が１５ＭＨｚ以上
の超音波を使用することにより、熱処理境界部を高精度
に検出できることが判る。
検出精度を調べたもので、中心周波数が１５ＭＨｚ以上
の超音波を使用することにより、熱処理境界部を高精度
に検出できることが判る。
第２図は、第１図の場合に得られる反射エコーを示した
もので、（Ｔ）は送信パルス、（Ｆｅ）は熱処理境界部
からの反射エコー、（Ｂａ）は底面エコーであり、上記
反射エコー（Ｆｅ）から熱処理深さｄが測定できる。
もので、（Ｔ）は送信パルス、（Ｆｅ）は熱処理境界部
からの反射エコー、（Ｂａ）は底面エコーであり、上記
反射エコー（Ｆｅ）から熱処理深さｄが測定できる。
また１本発明は第３図に示すように、超音波探触子（５
）を溶接部の裏面側に配し、熱処理部に向け垂直に超音
波を入射することにより行うことができる。第４図はこ
の場合に得られる反射エコーを示したもので、（Ｆｂ）
は熱処理境界部からの反射エコー、（Ｂｂ）は肉盛溶接
部（２）の底面エコーであり、熱処理深さｄは、底面エ
コー（ｎｂ）が得られた底部までの距ＩＷ２と、反射エ
コー（Ｆｂ）が得られた熱処理境界部（４）までの距離
ｗ１との差（ＷＺ−Ｗよ）により求められる。
）を溶接部の裏面側に配し、熱処理部に向け垂直に超音
波を入射することにより行うことができる。第４図はこ
の場合に得られる反射エコーを示したもので、（Ｆｂ）
は熱処理境界部からの反射エコー、（Ｂｂ）は肉盛溶接
部（２）の底面エコーであり、熱処理深さｄは、底面エ
コー（ｎｂ）が得られた底部までの距ＩＷ２と、反射エ
コー（Ｆｂ）が得られた熱処理境界部（４）までの距離
ｗ１との差（ＷＺ−Ｗよ）により求められる。
第６図に示すように肉盛溶接（２）を行った板厚２５ｎ
ｎのＩ’Ｊ！試験片について、溶接部の熱処理前に溶接
熱影響部（３）の境界の検出を行った。
ｎのＩ’Ｊ！試験片について、溶接部の熱処理前に溶接
熱影響部（３）の境界の検出を行った。
熱影響部は結晶粒が粗大化しているため、５Ｍ１ｌｚ程
度の周波数の超音波でも容易に検出できるものであり、
本実施例でも第６図（１−ａ）に示すように５ＭＨｚの
中心周波数帯域を有する超音波探触子（５）を溶接部の
裏面側に当て、板厚方向に超音波を入射した。第６図Ｈ
−ｂ）は得られた反射エコーを示すもので、（Ｆｂ’）
は熱影響部境界からの反射エコー、（Ｂｂ’）は溶接部
底面からの反射エコーであり。
度の周波数の超音波でも容易に検出できるものであり、
本実施例でも第６図（１−ａ）に示すように５ＭＨｚの
中心周波数帯域を有する超音波探触子（５）を溶接部の
裏面側に当て、板厚方向に超音波を入射した。第６図Ｈ
−ｂ）は得られた反射エコーを示すもので、（Ｆｂ’）
は熱影響部境界からの反射エコー、（Ｂｂ’）は溶接部
底面からの反射エコーであり。
ｗ、’ ＝２１．０ｒｒｔ。
ｗ２’＝２８．０ｎ。
ｄ ’ ” Ｗ２’ ＷＬ’ ＝＝７．０ｍｍにより
溶接熱影響部（３）の境界の深さｄ′が測定された。
溶接熱影響部（３）の境界の深さｄ′が測定された。
次いで、上記溶接部に対し高周波誘導加熱により熱処理
を施した後、第６図（■−ａ）に示すように、本発明法
により熱処理深さの測定を行った。 この測定では、
１５ＭＨｚの中心周波数帯域を有する超音波探触子（５
）を第６図（１−ａ）と同じ箇所に当て、板厚方向に超
音波を入射した。第６図（ｕ−ｂ）は得られた反射エコ
ーを示すもので、 Ｗ１＝ １８．０ｍ Ｗ２＝２８．０１１１１ ｄ ” Ｗ２ｗｘ＝１０．０ｍｍ により熱処理深さｄが測定され、これにより溶接熱影響
部（３）に対し、熱処理深さが十分であるとの結論を得
た。
を施した後、第６図（■−ａ）に示すように、本発明法
により熱処理深さの測定を行った。 この測定では、
１５ＭＨｚの中心周波数帯域を有する超音波探触子（５
）を第６図（１−ａ）と同じ箇所に当て、板厚方向に超
音波を入射した。第６図（ｕ−ｂ）は得られた反射エコ
ーを示すもので、 Ｗ１＝ １８．０ｍ Ｗ２＝２８．０１１１１ ｄ ” Ｗ２ｗｘ＝１０．０ｍｍ により熱処理深さｄが測定され、これにより溶接熱影響
部（３）に対し、熱処理深さが十分であるとの結論を得
た。
また１本発明の測定精度を確認するため試験片を切断し
、上記測定箇所の熱処理深さをスケールで測定した結果
、その深さは１０．０ｎｎ＋であり、これにより本発明
法の測定精度が確認できた。
、上記測定箇所の熱処理深さをスケールで測定した結果
、その深さは１０．０ｎｎ＋であり、これにより本発明
法の測定精度が確認できた。
以上述べた本発明によれば、超音波探査により熱処理深
さを精度良く測定することができる。
さを精度良く測定することができる。
第１図は本発明の一実施状況を示す説明図、第２図はこ
の際に得られる反射エコーを示す図面である。第３図は
本発明の他の実施状況を示す説明図、第４図はこの際に
得られる反射エコーを示す図面である。第５図は使用す
る超音波の周波数帯域と熱処理境界部の検出精度との関
係を示したものである。第６図は実施例における測定方
法を示したちで、第６図（Ｉ−ａ）は溶接熱影響部の測
定状況を示す説明図、（Ｉ−ｂ）はその際に得られた反
射エコーを示す図面、第６図（ＩＩ−ａ）は本発明法に
よる熱処理深さ測定状況を示す説明図、（ｕ−ｂ）はそ
の際に得られた反射エコーを示す図面である。 図において、（１）は被測定部材、（２）は肉盛溶接部
、（３）は溶接熱影響部、（４）は熱処理境界部、（５
）は超音波探触子である。 第 図 第 図 Ｌｄ−，１ 中心周波数 （ＭＨｚ）
の際に得られる反射エコーを示す図面である。第３図は
本発明の他の実施状況を示す説明図、第４図はこの際に
得られる反射エコーを示す図面である。第５図は使用す
る超音波の周波数帯域と熱処理境界部の検出精度との関
係を示したものである。第６図は実施例における測定方
法を示したちで、第６図（Ｉ−ａ）は溶接熱影響部の測
定状況を示す説明図、（Ｉ−ｂ）はその際に得られた反
射エコーを示す図面、第６図（ＩＩ−ａ）は本発明法に
よる熱処理深さ測定状況を示す説明図、（ｕ−ｂ）はそ
の際に得られた反射エコーを示す図面である。 図において、（１）は被測定部材、（２）は肉盛溶接部
、（３）は溶接熱影響部、（４）は熱処理境界部、（５
）は超音波探触子である。 第 図 第 図 Ｌｄ−，１ 中心周波数 （ＭＨｚ）
Claims (1)
- 被測定部材の外面に位置した超音波探触子より、熱処理
部に向け中心周波数帯域が１５ＭＨｚ以上の超音波を入
射し、その反射エコーから熱処理部の境界部を検知し、
その深さを測定することを特徴とする熱処理深さの測定
方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254795A JPH02102409A (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 熱処理深さの測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254795A JPH02102409A (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 熱処理深さの測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02102409A true JPH02102409A (ja) | 1990-04-16 |
Family
ID=17269996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63254795A Pending JPH02102409A (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 熱処理深さの測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02102409A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001318085A (ja) * | 2000-05-08 | 2001-11-16 | Daido Steel Co Ltd | 肉盛管の検査方法 |
| JP2010038669A (ja) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Honda Motor Co Ltd | 溶融部界面位置検出方法及びその装置 |
| JP2011058937A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Toyota Central R&D Labs Inc | 構造物内部状態計測システム及び構造物内部状態計測方法 |
-
1988
- 1988-10-12 JP JP63254795A patent/JPH02102409A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001318085A (ja) * | 2000-05-08 | 2001-11-16 | Daido Steel Co Ltd | 肉盛管の検査方法 |
| JP2010038669A (ja) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Honda Motor Co Ltd | 溶融部界面位置検出方法及びその装置 |
| JP2011058937A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Toyota Central R&D Labs Inc | 構造物内部状態計測システム及び構造物内部状態計測方法 |
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