Ultrasonic guided wave approach for inspecting concave surface of the laser butt-welded pipe

レーザー突合せ溶接部の溶込み不良に対する超音波ガイド波検査法の適当への試み

古澤 彰憲   ; 西村 昭彦  ; 武部 俊彦*; 中村 将輝*; 竹仲 佑介*; 西條 慎吾*; 中本 裕之*

Furusawa, Akinori; Nishimura, Akihiko; Takebe, Toshihiko*; Nakamura, Masaki*; Takenaka, Yusuke*; Saijo, Shingo*; Nakamoto, Hiroyuki*

本論文では、配管のレーザー突合せ溶接に対して超音波ガイド波検査法が適用可能であるかを調査する。10種類の異なる溶接条件で作成した突合せ溶接配管試験体に対して超音波ガイド波試験を行い、検査信号の解析を行った。励起した超音波ガイド波はTモードガイド波であって、その励起と受信にはEMATを使用した。試験で得られたガイド波信号を解析することで溶接不良部からのガイド波検出信号が明瞭に測定される一方、十分に溶け込んだ溶接部からは反射信号がなく、突合せ溶接された溶接部の状況とガイド波検出信号に相関があることを確認し、超音波ガイド波検査法はレーザー突合せ溶接に対して適用可能性があることを示した。

The aim of this work is to investigate the applicability of ultrasonic guided wave for evaluation of laser beam butt-welding quality. Ten in total test pipes having welding seam is prepared. Two piece of pipe are jointed and continuous laser beam is irradiated on the edges, varying laser irradiation power, welding side and surface profile of the adjacent edges of the pipe. Ultrasonic guided wave testing experiment is performed on the pipes. Torsional mode guided wave is excited by EMAT. The experimental results are analyzed and issues are discussed. The reflection wave bullet from the poor interface of the welding seam is clearly observed, whereas no reflection from fine welded line. From the aspect of laser irradiation power, welding side and surface profile of the adjacent edges, the relation between the interface condition and detection wave bullet are analyzed. It is found that the ultrasonic guided wave technologies have the potential for evaluating laser beam butt-welding seam.