[发明专利]铸造棒的超声波探伤检查方法和超声波探伤检查装置

说明书

本申请是申请号为200880127512.7、发明名称为“铸造棒的超声波探伤检查方法和超声波探伤检查装置”、申请日为2008年12月22日、进入中国国家阶段日期为2010年8月26日的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及针对截面为圆形的铸造棒的超声波探伤检查方法以及用于实施该检查方法的超声波探伤检查装置。

背景技术

一般来说，连铸棒是通过由熔液铸造成圆柱状、棱柱状或中空柱状的长的铸块来制造的。在铸造方法中，有浮动式铸造法、直接冷铸（DC铸造）法、气体加压式热顶连续铸造法等。对于铸造出的连铸棒，除去在塑性加工时会导致裂纹产生的表面的不均匀层并对除去外周部后的表面和内部缺陷进行检查（参照专利文献1）。

在专利文献1所记载的连铸棒的制造工序中，在连铸工序与外周除去工序之间设有通过超声波探伤检查来实现的内部的非破坏检查工序。超声波探伤检查具有以下优点：对于裂纹等内部缺陷具有高检出能力，另外通过对检测出的电信号进行处理，与需要进行图像处理的X射线相比较，能够容易地实施缺陷的自动判定，从而实现检查精度高的稳定的检查。

在对铸造棒的表面附近的缺陷进行检查的情况下，如果使用纵波垂直波来作为入射波，则会将底面反射波作为伪缺陷回波而检测出来，因此以往使用斜角波（inclined angle wave）来作为入射波。

专利文献1：日本特开2004－209516号公报

发明内容

但是，如果要通过以往的超声波探伤探头（probe）来获得斜角波的话会变为横波，如果要通过声速比纵波慢的横波来实施表面附近的检查，则由于时间轴长，因此存在着容易检测出伪缺陷回波的缺点。

另外，对于截面为圆形的铸造棒，如果通过以往的探头来检查全部区域，则需要使探头沿连铸棒的周向旋转，或者需要沿周向配置多个超声波探伤检查用探头。另外，高精度地配置多个探头是困难的，而由于无法高精度地进行配置，因此在检查精度方面也存在难点。

本发明是鉴于上述背景技术而完成的，其目的在于提供一种对于截面为圆形的铸造棒使用纵波来作为入射波并能够对全部区域进行检查的铸造棒的超声波探伤检查方法以及用于实施该检查方法的超声波探伤检查装置。

即，本发明具有下述[1]～[9]所记载的构成。

[1]一种铸造棒的超声波探伤检查方法，其特征在于，

当沿截面为圆形的铸造棒的周向以预定角度配置多个相控阵型探头来进行超声波探伤检查时，

相对于任意一个相控阵型探头，将其他的相控阵型探头配置成：所述任意一个相控阵型探头的基于纵波斜角波（longitudinal inclined angle wave）和纵波垂直波（longitudinal vertical wave）而形成的未检查区域由其他相控阵型探头的基于纵波斜角波和纵波垂直波而形成的检查区域来补足（补全）。

[2]根据前项1所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，

将两个相控阵型探头配置成同时满足以下两个式子的配置角度（α）：

2×（180°－2θ₂＋θ₃）≤α≤2θ₂－θ₃－θ₄

180°－[3θ₃＋3（180°－2θ₂）]≥θ₄

其中，

θ₂：相控阵型探头的有效斜角角度；

θ₃：OP的中心角；

θ₄：相控阵型探头的垂直入射波的死区（dead zone）的中心角的1/2；

O：相控阵型探头的垂直入射波的入射点；

P：相控阵型探头的扫描角度最大时的斜角入射波的入射点。

[3]根据前项2所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，

将两个相控阵型探头配置成入射波朝向下方。

[4]根据前项1至3中的任一项所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，

将多个相控阵型探头配置在水平连铸的铸模出口的附近，

对连铸出的连铸棒连续地进行超声波探伤检查。

[5]根据前项4所述的铸造棒的超声波探伤检查方法，其中，

通过将连铸棒松动地插入到离开所述铸模出口而配置在其下游侧的堰状体的贯通孔中来阻碍冷却水的流动，将所述相控阵型探头配置成与流动受到阻碍的冷却水相接触的状态。