[发明专利]缺陷检测装置、缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于对存在于沿着焊接钢管的管轴线方向形成的焊接面的缺陷进行检测的缺陷检测装置和缺陷检测方法、用于使计算机执行该缺陷检测方法的程序、存储该程序的计算机能够读取的存储介质。另外，在本说明书中，以对管径为5英寸以下、管厚度为7.5mm以下的小径的电阻焊接钢管进行缺陷检测的情况为例进行说明，但是本发明并不限定于此，也可以将例如电弧焊接钢管等其它焊接钢管作为缺陷检测的对象。

背景技术

首先，说明电阻焊接钢管的通常的制造方法。图18A和图18B是表示通常的电阻焊接钢管的制造方法的一个例子的示意图。如图18A所示，对于通常的电阻焊接钢管的制造方法，一边将带状的钢板(带钢)201朝向方向202连续地输送一边利用多个辊组(未图示)成型为管状，利用高频线圈204的感应加热或接触片(未图示)的直接通电加热将其对接端面203熔融，并且，通过利用挤压辊205对对接端面203施加按压，从而对对接端面203进行焊接而形成焊接部210。像这样，如图18B所示，制造成沿着管轴线方向220形成有焊接部210(焊接面)的电阻焊接钢管200。另外，在本说明书中，焊接面是指通过对成形为开放管状的热轧钢板端部进行加热而使其熔融、对熔融部施加按压而排出从而完成了接合时的接合面。焊接面有时也被称作焊接对接面。

在电阻焊接钢管200中焊接部210的品质非常重要，在电阻焊接钢管200的制造工序中，通常利用超声波斜角探伤进行焊接部210是否存在缺陷的在线探伤。

图19是表示以往的斜角探伤法的一个例子的示意图。在图19中，示出了图18B所示的电阻焊接钢管200的截面(更详细地说，电阻焊接钢管200的截面中的焊接部210附近)。并且，用于进行超声波束的收发的阵列探头250设置于电阻焊接钢管200的外表面200G的外侧。在这样的状态下，在图19所示的以往的斜角探伤法中，自阵列探头250向电阻焊接钢管200的外表面200G输出超声波束，使该超声波束在电阻焊接钢管200的内表面200N处进行一次反射而向焊接部210(焊接面)照射，阵列探头250接收反射后的超声波束，对接收到的超声波束进行分析来检测焊接部210(焊接面)是否存在缺陷。

在日本特许第4544240号公报中公开有将超声波束的发送用阵列探头与接收用阵列探头独立设置的、所谓的串联探伤法的技术。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述的图19所示的以往的斜角探伤法中，由于使超声波束在电阻焊接钢管200的内表面200N处进行一次反射而向焊接部210(焊接面)照射，因此不能与焊接部210(焊接面)大致垂直地向焊接部210(焊接面)照射超声波束，其结果，在焊接部210(焊接面)存在缺陷的情况下，到达阵列探头250的来自该缺陷的镜面反射的超声波束变弱。因此，存在有例如难以检测像灰斑(日文：ペネトレータ)那样的微小缺陷(0.2mm左右)这样的问题。

此外，在上述的日本特许第4544240号公报的技术中，在对厚度较薄的(7.5mm左右以下)管径5英寸以下的小径的电阻焊接钢管进行探伤的情况下，存在有来自存在于焊接部210(焊接面)的缺陷的反射超声波束的SN比降低这样的问题。

本发明是鉴于上述那样的问题点而做成的，目的在于提供一种也能够检测微小缺陷并且即使是厚度较薄的小径的焊接钢管也能够实现缺陷的检测精度的提高的结构。

用于解决问题的方案

本发明人反复进行了专心研究的结果，想到了以下所示的发明的各技术方案。

采用本发明的第1技术方案，提供一种缺陷检测装置，其用于对存在于沿着焊接钢管的管轴线方向形成的焊接面的缺陷进行检测，其中，该缺陷检测装置包括：相位阵列探头，其设置于上述焊接钢管的外表面的外侧，排列有多个超声波振子；发送部件，其自包含上述多个超声波振子中的一部分或全部的探伤用超声波振子组以自上述焊接钢管的外表面入射到上述焊接钢管内的探伤用超声波束不在上述焊接钢管的内表面处反射就直接与上述焊接面大致垂直地向上述焊接面入射且会聚于上述焊接面的方式发送上述探伤用超声波束；接收部件，其借助上述探伤用超声波振子组接收反射后的上述探伤用超声波束；以及缺陷判断部件，其基于上述接收部件所接收的上述探伤用超声波束，判断上述焊接面是否存在缺陷。

采用本发明的第2技术方案，根据第1技术方案提供一种缺陷检测装置，其中，上述焊接钢管是管径5英寸以下、管厚度7.5mm以下的小径的电阻焊接钢管。