[發明專利]缺陷檢測裝置、缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201380029536.X
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN104350381B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 永田泰昭;佐藤雄伍
• 申請（專利權）人: 新日鐵住金株式會社
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,張會華

技術領域

本發明涉及用于對存在于沿著焊接鋼管的管軸線方向形成的焊接面的缺陷進行檢測的缺陷檢測裝置和缺陷檢測方法、用于使計算機執行該缺陷檢測方法的程序、存儲該程序的計算機能夠讀取的存儲介質。另外，在本說明書中，以對管徑為5英寸以下、管厚度為7.5mm以下的小徑的電阻焊接鋼管進行缺陷檢測的情況為例進行說明，但是本發明并不限定于此，也可以將例如電弧焊接鋼管等其它焊接鋼管作為缺陷檢測的對象。

背景技術

首先，說明電阻焊接鋼管的通常的制造方法。圖18A和圖18B是表示通常的電阻焊接鋼管的制造方法的一個例子的示意圖。如圖18A所示，對于通常的電阻焊接鋼管的制造方法，一邊將帶狀的鋼板(帶鋼)201朝向方向202連續地輸送一邊利用多個輥組(未圖示)成型為管狀，利用高頻線圈204的感應加熱或接觸片(未圖示)的直接通電加熱將其對接端面203熔融，并且，通過利用擠壓輥205對對接端面203施加按壓，從而對對接端面203進行焊接而形成焊接部210。像這樣，如圖18B所示，制造成沿著管軸線方向220形成有焊接部210(焊接面)的電阻焊接鋼管200。另外，在本說明書中，焊接面是指通過對成形為開放管狀的熱軋鋼板端部進行加熱而使其熔融、對熔融部施加按壓而排出從而完成了接合時的接合面。焊接面有時也被稱作焊接對接面。

在電阻焊接鋼管200中焊接部210的品質非常重要，在電阻焊接鋼管200的制造工序中，通常利用超聲波斜角探傷進行焊接部210是否存在缺陷的在線探傷。

圖19是表示以往的斜角探傷法的一個例子的示意圖。在圖19中，示出了圖18B所示的電阻焊接鋼管200的截面(更詳細地說，電阻焊接鋼管200的截面中的焊接部210附近)。并且，用于進行超聲波束的收發的陣列探頭250設置于電阻焊接鋼管200的外表面200G的外側。在這樣的狀態下，在圖19所示的以往的斜角探傷法中，自陣列探頭250向電阻焊接鋼管200的外表面200G輸出超聲波束，使該超聲波束在電阻焊接鋼管200的內表面200N處進行一次反射而向焊接部210(焊接面)照射，陣列探頭250接收反射后的超聲波束，對接收到的超聲波束進行分析來檢測焊接部210(焊接面)是否存在缺陷。

在日本特許第4544240號公報中公開有將超聲波束的發送用陣列探頭與接收用陣列探頭獨立設置的、所謂的串聯探傷法的技術。

發明內容

發明要解決的問題

然而，在上述的圖19所示的以往的斜角探傷法中，由于使超聲波束在電阻焊接鋼管200的內表面200N處進行一次反射而向焊接部210(焊接面)照射，因此不能與焊接部210(焊接面)大致垂直地向焊接部210(焊接面)照射超聲波束，其結果，在焊接部210(焊接面)存在缺陷的情況下，到達陣列探頭250的來自該缺陷的鏡面反射的超聲波束變弱。因此，存在有例如難以檢測像灰斑(日文：ペネトレータ)那樣的微小缺陷(0.2mm左右)這樣的問題。

此外，在上述的日本特許第4544240號公報的技術中，在對厚度較薄的(7.5mm左右以下)管徑5英寸以下的小徑的電阻焊接鋼管進行探傷的情況下，存在有來自存在于焊接部210(焊接面)的缺陷的反射超聲波束的SN比降低這樣的問題。

本發明是鑒于上述那樣的問題點而做成的，目的在于提供一種也能夠檢測微小缺陷并且即使是厚度較薄的小徑的焊接鋼管也能夠實現缺陷的檢測精度的提高的結構。

用于解決問題的方案

本發明人反復進行了專心研究的結果，想到了以下所示的發明的各技術方案。

采用本發明的第1技術方案，提供一種缺陷檢測裝置，其用于對存在于沿著焊接鋼管的管軸線方向形成的焊接面的缺陷進行檢測，其中，該缺陷檢測裝置包括：相位陣列探頭，其設置于上述焊接鋼管的外表面的外側，排列有多個超聲波振子；發送部件，其自包含上述多個超聲波振子中的一部分或全部的探傷用超聲波振子組以自上述焊接鋼管的外表面入射到上述焊接鋼管內的探傷用超聲波束不在上述焊接鋼管的內表面處反射就直接與上述焊接面大致垂直地向上述焊接面入射且會聚于上述焊接面的方式發送上述探傷用超聲波束；接收部件，其借助上述探傷用超聲波振子組接收反射后的上述探傷用超聲波束；以及缺陷判斷部件，其基于上述接收部件所接收的上述探傷用超聲波束，判斷上述焊接面是否存在缺陷。

采用本發明的第2技術方案，根據第1技術方案提供一種缺陷檢測裝置，其中，上述焊接鋼管是管徑5英寸以下、管厚度7.5mm以下的小徑的電阻焊接鋼管。