JPS59148858A - 溶接部欠陥検出方法 - Google Patents
溶接部欠陥検出方法Info
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- JPS59148858A JPS59148858A JP2362083A JP2362083A JPS59148858A JP S59148858 A JPS59148858 A JP S59148858A JP 2362083 A JP2362083 A JP 2362083A JP 2362083 A JP2362083 A JP 2362083A JP S59148858 A JPS59148858 A JP S59148858A
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- Japan
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- wire
- detection
- current
- welding
- flaw detector
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/9006—Details, e.g. in the structure or functioning of sensors
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (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】
本発明は、フラックスムシ溶接用ワイヤにおける溶接部
欠陥の検出方法に曲し、詳細には溶接部欠陥を渦流探傷
法によって検出するに当シ、鞘管の内外面の荒れによる
検出信号ノイズの影響を抑え、溶接部欠陥を可及的確実
に検出し得る様にした溶接部欠陥検出方法に関するもの
である。
欠陥の検出方法に曲し、詳細には溶接部欠陥を渦流探傷
法によって検出するに当シ、鞘管の内外面の荒れによる
検出信号ノイズの影響を抑え、溶接部欠陥を可及的確実
に検出し得る様にした溶接部欠陥検出方法に関するもの
である。
フシックス入シ溶接用ワイヤは金属鞘管内にフラ、ツク
スを充填したものであシ、鞘管内の７シツクスが外気に
接触しないので、耐吸湿性が優れていると共にワイヤ送
給性も良好であシ、本邦における使用量が増大の傾向に
ある。かかる７ラツクス入シ溶接用ワイヤは、例えば第
１図に示す様に鞘管１を構成すべき帯鋼）にフラックス
Ｆを散布しつつａれを管状に湾曲させると共に、その突
き合わせ部２をＴＩＧ溶接、レーザー溶接、抵抗溶接等
の手段によシ溶接してシームするものである。
スを充填したものであシ、鞘管内の７シツクスが外気に
接触しないので、耐吸湿性が優れていると共にワイヤ送
給性も良好であシ、本邦における使用量が増大の傾向に
ある。かかる７ラツクス入シ溶接用ワイヤは、例えば第
１図に示す様に鞘管１を構成すべき帯鋼）にフラックス
Ｆを散布しつつａれを管状に湾曲させると共に、その突
き合わせ部２をＴＩＧ溶接、レーザー溶接、抵抗溶接等
の手段によシ溶接してシームするものである。
ところが突き合わせ部２を溶接シールする際には、溶接
熱による内部フラックスの酸化、更にはガスの発生、ま
た溶接箇所である帯鋼エツジに付“着している潤滑油等
によシ、時としてブローホールやピット等の溶接欠陥を
生じることがある。この様な溶接欠陥があると管内の７
ラツクスが外気と接触して７ラツクス入シ溶接用ワイヤ
としての特性（アーク安定性等）が低下し溶接不良を起
とす原因となる。そこでフラックス入°シ溶接用ワイヤ
においては溶接欠陥を検出する為に、渦流探傷、超音波
探傷、Ｘ線探傷等の探傷試験方法が提示されているが、
このうち応答速度が速いと共に設備コストが比較的安価
である等の理由から渦流探傷試験方法が主に採用されて
いる。
熱による内部フラックスの酸化、更にはガスの発生、ま
た溶接箇所である帯鋼エツジに付“着している潤滑油等
によシ、時としてブローホールやピット等の溶接欠陥を
生じることがある。この様な溶接欠陥があると管内の７
ラツクスが外気と接触して７ラツクス入シ溶接用ワイヤ
としての特性（アーク安定性等）が低下し溶接不良を起
とす原因となる。そこでフラックス入°シ溶接用ワイヤ
においては溶接欠陥を検出する為に、渦流探傷、超音波
探傷、Ｘ線探傷等の探傷試験方法が提示されているが、
このうち応答速度が速いと共に設備コストが比較的安価
である等の理由から渦流探傷試験方法が主に採用されて
いる。
しかるに元来渦流探、傷試験方法とけ溶接部欠陥を渦電
流の乱れとして検出するものであり、前記ブローホール
やビンボール等が溶接部傾発生すると渦電流が尚該欠陥
部を通過する際に乱れ、との接部欠陥として検出されて
しまい、探傷器の性能即ち探傷感度に大きな影響を及ぼ
し検出を不確実なものにしている。即ち探傷感度をＳ／
Ｎ比（欠陥検出出力／内外面の粗さによる測定ノイズ）
として表わすと、渦流探傷器におけるＳ／Ｎ比が所定の
値より高くなければ、溶接部欠陥を示す検出信号がノイ
ズ信号とオーバーラツプし判別を困難あるいは不可能に
するという短所があり、その為フラックス入シ溶接用ワ
イヤ（以下単にワイヤきいうことがある。）の溶接欠陥
を検出する上で、渦流探傷器の操作条件の調整に困難゛
をきわめると共に、その検出信頼性を低下させていた。
流の乱れとして検出するものであり、前記ブローホール
やビンボール等が溶接部傾発生すると渦電流が尚該欠陥
部を通過する際に乱れ、との接部欠陥として検出されて
しまい、探傷器の性能即ち探傷感度に大きな影響を及ぼ
し検出を不確実なものにしている。即ち探傷感度をＳ／
Ｎ比（欠陥検出出力／内外面の粗さによる測定ノイズ）
として表わすと、渦流探傷器におけるＳ／Ｎ比が所定の
値より高くなければ、溶接部欠陥を示す検出信号がノイ
ズ信号とオーバーラツプし判別を困難あるいは不可能に
するという短所があり、その為フラックス入シ溶接用ワ
イヤ（以下単にワイヤきいうことがある。）の溶接欠陥
を検出する上で、渦流探傷器の操作条件の調整に困難゛
をきわめると共に、その検出信頼性を低下させていた。
本発明はこうした事情に着目してなされたものであって
、渦流探傷法の実施に当′す、溶接部欠陥を容易且つ確
実に検出し得る様な方法を提供しようとするものである
。しかして本発明の溶接部欠陥検出方法とは、シーム溶
接したワイヤの表面平均粗さが２ｐｍ以下（ＪＩＳ−Ｂ
ａ２Ｏ３）となる様に、ダイス引き加工した後、５ＫＨ
ｚ以上の高周波電流による渦流探傷を行なう点に要旨を
有するものである。
、渦流探傷法の実施に当′す、溶接部欠陥を容易且つ確
実に検出し得る様な方法を提供しようとするものである
。しかして本発明の溶接部欠陥検出方法とは、シーム溶
接したワイヤの表面平均粗さが２ｐｍ以下（ＪＩＳ−Ｂ
ａ２Ｏ３）となる様に、ダイス引き加工した後、５ＫＨ
ｚ以上の高周波電流による渦流探傷を行なう点に要旨を
有するものである。
本発明者等は、探傷器の検出信頼性を向上させるに際し
、基本的にはＳ／Ｎ比を向上させることを考えた。とこ
ろでＳ／Ｎ比を向」二させる方策としては、 ■ワイヤ外皮となるべき精鋼自身の内外面粗さによる検
出ノイズの低下、及び ■欠陥検出々カの向上 の２つを挙げることができるが、■については特に渦流
探傷器自体の性能向上を待たねばならず当面の解決手段
は期待できない。そこで本発明者等は■の方策に焦点を
絞シ研究を進めた結果本発明を完成した。
、基本的にはＳ／Ｎ比を向上させることを考えた。とこ
ろでＳ／Ｎ比を向」二させる方策としては、 ■ワイヤ外皮となるべき精鋼自身の内外面粗さによる検
出ノイズの低下、及び ■欠陥検出々カの向上 の２つを挙げることができるが、■については特に渦流
探傷器自体の性能向上を待たねばならず当面の解決手段
は期待できない。そこで本発明者等は■の方策に焦点を
絞シ研究を進めた結果本発明を完成した。
第２図は、本発明の適用対象となるワイヤの一例を示す
断面図であシ、鞘管１の内部にフラックスＦが充填され
ている。本ワイヤを対象として渦流探傷を行なうに際し
ては探傷器を該ワイヤの近傍に配置し探傷器コイルに電
流を流す。そうすると導電性材料で形成される帯鋼部分
に誘導電流■が生じ誘導電流Ｉは管状となった鞘管部分
を矢印に沿って環状方向に流れる。しかるにもし鞘管の
外面あるいは内面に凹凸（ビードを含む）があると、誘
導電流Ｉの流れに乱れが生じ、これが探傷器に小さな連
続したノイズ信号として検出される。
断面図であシ、鞘管１の内部にフラックスＦが充填され
ている。本ワイヤを対象として渦流探傷を行なうに際し
ては探傷器を該ワイヤの近傍に配置し探傷器コイルに電
流を流す。そうすると導電性材料で形成される帯鋼部分
に誘導電流■が生じ誘導電流Ｉは管状となった鞘管部分
を矢印に沿って環状方向に流れる。しかるにもし鞘管の
外面あるいは内面に凹凸（ビードを含む）があると、誘
導電流Ｉの流れに乱れが生じ、これが探傷器に小さな連
続したノイズ信号として検出される。
殊に上記ワイヤにおいては帯鋼の突き合わせ溶接部２に
溶接ビードに起因する相当大きな（鞘管の粗さよシかな
シ大きな）凹凸があシ、これにより鞘管を流れる誘導電
流が強く乱されて一層大きなノイズ信号として検出され
る。即ち探傷器ノイズ信号とワイヤの表面荒れの間には
、表面荒れの程度が小さい程ノイズ信号が小さく軽ると
いう関係がある。従って帯鋼の外面を可及的平滑にする
とノイズ信号を小さく抑えることができ、Ｓ／Ｎ比を大
きくとることができる。
溶接ビードに起因する相当大きな（鞘管の粗さよシかな
シ大きな）凹凸があシ、これにより鞘管を流れる誘導電
流が強く乱されて一層大きなノイズ信号として検出され
る。即ち探傷器ノイズ信号とワイヤの表面荒れの間には
、表面荒れの程度が小さい程ノイズ信号が小さく軽ると
いう関係がある。従って帯鋼の外面を可及的平滑にする
とノイズ信号を小さく抑えることができ、Ｓ／Ｎ比を大
きくとることができる。
ところで溶接ビードは第２図からも理解できる様に、鞘
管の外面側と内面側に夫々形成されている。従って誘導
電流の乱れを解消するためには外面側ビード及び内面側
ビードの夫々に対する具体的なノイズ解消手段を確立す
ることが必要となる。
管の外面側と内面側に夫々形成されている。従って誘導
電流の乱れを解消するためには外面側ビード及び内面側
ビードの夫々に対する具体的なノイズ解消手段を確立す
ることが必要となる。
ナこで本発明者等は第１の手段として、第３図に示す様
に、円孔ダイス３によるワイヤの引抜き加工（以下ダイ
ス引き加工という）によって鞘管１の外面側ビードを平
滑化することを考えた。即ちワイヤＷをその断面積よシ
も小さい孔面積の円孔ダイス３に通して長さ方向にダイ
ス引き加工することによって、ワイヤの外周面は塑性変
形を受け、断面真円形で且つ平滑面を有するワイヤＷ′
が得られ、これによシワイヤ外面荒れによるノイズを飛
曜的に小さくすることができる。
に、円孔ダイス３によるワイヤの引抜き加工（以下ダイ
ス引き加工という）によって鞘管１の外面側ビードを平
滑化することを考えた。即ちワイヤＷをその断面積よシ
も小さい孔面積の円孔ダイス３に通して長さ方向にダイ
ス引き加工することによって、ワイヤの外周面は塑性変
形を受け、断面真円形で且つ平滑面を有するワイヤＷ′
が得られ、これによシワイヤ外面荒れによるノイズを飛
曜的に小さくすることができる。
しかしながらダイ玉料き加工にお−では外面側ビードは
平滑化できても、内面側ビードの凹凸は当然ながら解消
できない。そこで第２の手段として渦電流の表皮効果を
利用して内面側のビード荒れを検出しない様にすること
を考えだ。即ち渦流探傷器のコイルに流す交流の周波数
が比較的低い場合には誘導電流である渦電流も鞘管全体
に流れるが、周波数を高くするにつれて所謂表皮効果に
よって誘導電流は鞘管の外面側に片寄って流れる。
平滑化できても、内面側ビードの凹凸は当然ながら解消
できない。そこで第２の手段として渦電流の表皮効果を
利用して内面側のビード荒れを検出しない様にすること
を考えだ。即ち渦流探傷器のコイルに流す交流の周波数
が比較的低い場合には誘導電流である渦電流も鞘管全体
に流れるが、周波数を高くするにつれて所謂表皮効果に
よって誘導電流は鞘管の外面側に片寄って流れる。
従ってコイルに流す交流の周波数を所定以上に茜くする
と、鞘管の内面側には前導電流が流れにくくなるので誘
導電流の乱れも少なく、その結果、精鋼の内面ピード荒
れによるノイズが検出されず、Ｓ／Ｎ比を大きくとると
とができる。
と、鞘管の内面側には前導電流が流れにくくなるので誘
導電流の乱れも少なく、その結果、精鋼の内面ピード荒
れによるノイズが検出されず、Ｓ／Ｎ比を大きくとると
とができる。
そこで前記考察に続き、表面の平滑度をどの程度まで高
め、且つ検出用周波数をどの程度まで高いものにすれば
良いかを知る為、更に検討を進めた。
め、且つ検出用周波数をどの程度まで高いものにすれば
良いかを知る為、更に検討を進めた。
第４図（イ）〜（ハ）は、傷のある情調材料について条
件を変えて探傷テストを行なった際のテスト結果を示す
記録図で、ベースラインＬに対してビークＭの位置が高
いはど信号電流が大きいことを示している。尚図中、 （イ）；精鋼の表面粗さ４μｍ、測定周波数１６ＫＨ２
（ロ）：精鋼の表面粗さ１．５１ｚｍ、測定周波数 ８
ＫＨｚ（ハ）；精鋼の表面粗さ１．５μｍ、測定周波数
３２ＫＨ２の場合を夫々示す。
件を変えて探傷テストを行なった際のテスト結果を示す
記録図で、ベースラインＬに対してビークＭの位置が高
いはど信号電流が大きいことを示している。尚図中、 （イ）；精鋼の表面粗さ４μｍ、測定周波数１６ＫＨ２
（ロ）：精鋼の表面粗さ１．５１ｚｍ、測定周波数 ８
ＫＨｚ（ハ）；精鋼の表面粗さ１．５μｍ、測定周波数
３２ＫＨ２の場合を夫々示す。
（イ）の場合には表面粗さの影響によってノイズ信号が
大きくなっておシ傷の検出は不可能となっている。（ロ
）の場合は表面粗さをｉ、 ５７１ｍとしたのでノイズ
信号が小さくなって傷の検出は一応可能となっているが
、測定周波数がやや低い為に小さい傷（但しｄ ／ を
値（後述）は０．０１５以上）については検出がやや紛
られしい状態にある。（ハ）の場合は表面粗さがｉ、
５ ｔｔ ｍと適正であると共に測定周波数を３２ＫＨ
２とかなり高くしたのでノイズ信号は殆んど検出されず
、傷を明確に検出することができる。
大きくなっておシ傷の検出は不可能となっている。（ロ
）の場合は表面粗さをｉ、 ５７１ｍとしたのでノイズ
信号が小さくなって傷の検出は一応可能となっているが
、測定周波数がやや低い為に小さい傷（但しｄ ／ を
値（後述）は０．０１５以上）については検出がやや紛
られしい状態にある。（ハ）の場合は表面粗さがｉ、
５ ｔｔ ｍと適正であると共に測定周波数を３２ＫＨ
２とかなり高くしたのでノイズ信号は殆んど検出されず
、傷を明確に検出することができる。
以上の結果から本発明の適用分野であるワイヤにおいて
は、第１の手段で返るダイス引き加工によってワイヤ外
面の表面粗さを２μｍ以下とすると共に、探傷器検出電
流の周波数を５ＫＨ２以上とした。これによシワイヤ鞘
鋼内外面の粗れによる検出ノイズを抑えることができ、
０．１ ｒ＋＋ｍφ以上の溶接欠陥は全て確実に検出で
きる様になった。
は、第１の手段で返るダイス引き加工によってワイヤ外
面の表面粗さを２μｍ以下とすると共に、探傷器検出電
流の周波数を５ＫＨ２以上とした。これによシワイヤ鞘
鋼内外面の粗れによる検出ノイズを抑えることができ、
０．１ ｒ＋＋ｍφ以上の溶接欠陥は全て確実に検出で
きる様になった。
尚上記ワイヤにおいては、内部フラックスと外気を完全
に遮断することが必須条件であり、本発明者等は、精鋼
の肉厚（１）に対する溶接欠陥の大きさくｄ）の比を、
ｄ ／ ｔで表わした場合、ダイス引き加工前のｄ ／
を値が０．０１５以下であれば、ダイス引き加工を行
なっても精鋼を貫通する欠陥まで進むことはないことを
見出した。従ってｄ ／ を値が０．０１５を越える溶
接欠陥はでき得る限り検出する必要があると考えたが、
表面粗さを軽減する為に前述のダイス引き加工を繰シ返
えせば、０．０１５程度の欠陥でも拡大され検出可能に
なるという副次的効果が得られた。
に遮断することが必須条件であり、本発明者等は、精鋼
の肉厚（１）に対する溶接欠陥の大きさくｄ）の比を、
ｄ ／ ｔで表わした場合、ダイス引き加工前のｄ ／
を値が０．０１５以下であれば、ダイス引き加工を行
なっても精鋼を貫通する欠陥まで進むことはないことを
見出した。従ってｄ ／ を値が０．０１５を越える溶
接欠陥はでき得る限り検出する必要があると考えたが、
表面粗さを軽減する為に前述のダイス引き加工を繰シ返
えせば、０．０１５程度の欠陥でも拡大され検出可能に
なるという副次的効果が得られた。
本発明は概略以上の通り構成されるので、以下要約する
効果を得ることができる。
効果を得ることができる。
（１）ワイヤ外皮の内外面荒れによるノイズ信号を殆ん
ど無視し得る程に抑えることができたので、溶接欠陥を
確実に検出することかで１きるように々つた。
ど無視し得る程に抑えることができたので、溶接欠陥を
確実に検出することかで１きるように々つた。
（２）ダイス引き加工によシワイヤ外面の平滑度が向上
し、ワイヤの送給がよシ円滑に行えるようになった。
し、ワイヤの送給がよシ円滑に行えるようになった。
第１図はフラックス入シ溶接用ワイヤの斜視説明図、第
２図は同断面図、第３図はダイス引き加工の状態説明図
、第４図（イ）〜（ハ）は探傷テストを示す記録線図で
ある。 １・・・精鋼 ２・・・突き合わせ部３・・・
ダイス Ｆ・・・フラックス出願人 株式会社
神戸製鋼所 第４図（イ） 第１足へ
２図は同断面図、第３図はダイス引き加工の状態説明図
、第４図（イ）〜（ハ）は探傷テストを示す記録線図で
ある。 １・・・精鋼 ２・・・突き合わせ部３・・・
ダイス Ｆ・・・フラックス出願人 株式会社
神戸製鋼所 第４図（イ） 第１足へ
Claims (1)
- （１）管状に湾曲させた精鋼中に７ラツクスを充填し、
その突き合わせ部をシーム溶接して形成したブラックス
入り溶接用ワイヤにおける溶接部欠陥の検出方法であっ
て、シーム溶接したワイヤの表面平均粗さが２μｍ以下
となる様にダイス引き加工した後、５ ＫＨ２以上の高
周波電流による渦流探傷を行なうことを特徴とする溶接
部欠陥検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2362083A JPS59148858A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 溶接部欠陥検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2362083A JPS59148858A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 溶接部欠陥検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59148858A true JPS59148858A (ja) | 1984-08-25 |
Family
ID=12115643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2362083A Pending JPS59148858A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 溶接部欠陥検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59148858A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100473686B1 (ko) * | 2000-12-22 | 2005-03-07 | 주식회사 포스코 | 용접선재의 내부에 충진되는 플럭스의 충진율을온라인으로 검사하는 장치 및 방법 |
| EP1612551A1 (de) * | 2004-06-28 | 2006-01-04 | DB Netz AG | Verfahren zur Ermittlung der Rauheit von frisch geschliffenen Schienen und/oder Schienenbereichen |
| CN111360371A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-07-03 | 哈尔滨威尔焊接有限责任公司 | 一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5086465A (ja) * | 1973-12-05 | 1975-07-11 | ||
| JPS52105885A (en) * | 1976-03-02 | 1977-09-05 | Nippon Kokan Kk | Method of detecting seam of electrically welded steel pipe and device for following up the seam |
-
1983
- 1983-02-15 JP JP2362083A patent/JPS59148858A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5086465A (ja) * | 1973-12-05 | 1975-07-11 | ||
| JPS52105885A (en) * | 1976-03-02 | 1977-09-05 | Nippon Kokan Kk | Method of detecting seam of electrically welded steel pipe and device for following up the seam |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100473686B1 (ko) * | 2000-12-22 | 2005-03-07 | 주식회사 포스코 | 용접선재의 내부에 충진되는 플럭스의 충진율을온라인으로 검사하는 장치 및 방법 |
| EP1612551A1 (de) * | 2004-06-28 | 2006-01-04 | DB Netz AG | Verfahren zur Ermittlung der Rauheit von frisch geschliffenen Schienen und/oder Schienenbereichen |
| CN111360371A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-07-03 | 哈尔滨威尔焊接有限责任公司 | 一种检验气保焊丝焊接工艺稳定性的方法 |
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