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초음파 펄스 에코 패턴으로 용접 결함 식별 방법 연구
Study of the Weld Defects Identification Method by Ultrasonic Pulse Echo Patterns 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.14 no.12, 2013년, pp.6114 - 6118  

김원중 (한국폴리텍VII대학 창원캠퍼스 컴퓨터응용기계설계학과)

초록
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본 연구에서는 초음파 탐상시험의 펄스 반사법으로 각각 용접결함에 따른 초음파 펄스파형모형을 연구하였다. 균열은 예리하고 선명한 신호들을 발생한다. 탐촉자를 결함주위로 이동하면 에코높이는 변한다. 긴 균열에서는 탐촉자가 결함 주위를 원형으로 목돌림주사법을 사용하여 탐상하면 에코높이는 급격히 감소한다. 그 에코 봉우리는 바늘과 같이 얇고 날카롭다. 기공은 단일 결함으로부터 발생하는 에코는 예리하고 선명하다 하지만 집단의 기공들은 다수의 반사들이 중첩되고 트레이스가 들쭉날쭉한 에코가 발생한다. 슬래그 개재물은 크랙과 슬래그 결함위치에서 각각 목돌림 주사법을 사용하여 탐상하면 그 에코형상은 어느 정도 차이를 볼 수 있었다. crack은 그 에코높이가 급격히 변하는 반면에 슬래그 개재물은 증가${\rightarrow}$감소${\rightarrow}$증가${\rightarrow}$감소된다. 또한 다수 밀집된 기공의 위치에서 결함은 대표적 에코형상과 같은 잡다한 에코형상은 슬래그에서는 볼 수 없었다. 용입불량은 결함의 에코형상은 크랙과 같이 날카롭고 예리하게 나타났고, crack과 비슷한 에코형상은 갖고 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study examined the ultrasonic pulse reflection method(UPRM) for testing each ultrasonic pulse waveform model(UPWM) based on weld defects. The sharp crack of a clear signal was generated. The echo height of the defective probes changed according to the location. In a long crack in a circle aroun...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 하지만 방사선 투과검사는 고가의 검사장비, 장시간의 검사시간 소요, 심야검사, 다량의 검사 소모자재 소요, 다수의 검사기술자 필요 등으로 인해 검사 원가가 높고 인체에 유해하기 때문에 점진적으로 초음파검사의 활용도가 높아지고 있는 추세이다[2]. 이에 본 연구는 초음파 비파괴 검사를 이용하여 금속의 용접부 또는 압연과정에서 생기는 재료 내부의 여러 형태의 결함을 검출 할 때 나타나는 결함의 초음파 펄스파형의 형태를 Sonaspection International Standard Sample [미국 휴스턴의 Sonaspection사]의 용접결함(slag 介在, 용입 불량, Crack, Porosity) 시험편을 이용하여 초음파 펄스파형 식별 모형분석을 제시하고 실제 용접부의 결함의 초음파 펄스파형을 비교 검사하여 차후 새로운 검사품의 초음파 비파괴 검사를 할 때 결함을 빠르고 쉽게 검출할 수 있는 용접결함에 따른 종류별 초음파 펄스파형의 모형을 제시하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
초음파 탐상법 중 제한적으로 쓰이는 방법은? 초음파 탐상법은 여러 방법들이 있으나 현재 가장 널리 사용되고 있는 초음파 탐상시험법은 펄스반사법(pulse echo technique)이다. 그러나 연속적파(continuous wave methods)를 이용한 검사방법도 제한적으로 쓰이고 있다[3]
초음파란 무엇인가? 초음파는 귀로 들을 수 있는 음파(주파수 20Hz~20kHz)보다 높은 주파수 성분을 말한다. 초음파 탐상시험은 탐촉자로부터 보통 1~10MHz의 초음파펄스를 시험체에 입사시켜 내부에 결함이 있으면 그곳에서 입사 초음파의 일부가 반사되어 탐촉자에 수신되는 현상을 이용하여 결함의 존재 위치와 크기등을 비파괴적으로 조사하는 내부결함 검출방법이다.
방사선 투과검사의 단점은? 초음파 비파괴 검사(Ultrasonic nondestructive evaluation: NDE)방법은 이런 정보를 제공하는데 쓰이는 일반적인 방법 중 하나의 기술이다[1]. 하지만 방사선 투과검사는 고가의 검사장비, 장시간의 검사시간 소요, 심야검사, 다량의 검사 소모자재 소요, 다수의 검사기술자 필요 등으로 인해 검사 원가가 높고 인체에 유해하기 때문에 점진적으로 초음파검사의 활용도가 높아지고 있는 추세이다[2]. 이에 본 연구는 초음파 비파괴 검사를 이용하여 금속의 용접부 또는 압연과정에서 생기는 재료 내부의 여러 형태의 결함을 검출 할 때 나타나는 결함의 초음파 펄스파형의 형태를 Sonaspection International Standard Sample [미국 휴스턴의 Sonaspection사]의 용접결함(slag 介在, 용입 불량, Crack, Porosity) 시험편을 이용하여 초음파 펄스파형 식별 모형분석을 제시하고 실제 용접부의 결함의 초음파 펄스파형을 비교 검사하여 차후 새로운 검사품의 초음파 비파괴 검사를 할 때 결함을 빠르고 쉽게 검출할 수 있는 용접결함에 따른 종류별 초음파 펄스파형의 모형을 제시하고자 한다.
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참고문헌 (3)

  1. S. J. Song"New Approaches to Ultrasonic Classification and Sizing of Flaws in Weldments", Journal of KWS, Vol.13, No.4, Dec, 1995. 

  2. Jeon, Jin-Hong. Song, Sung-Jin. Kim, Hak-Joon. Kim,In-Chul. Yoo, Ji-Chang. Jung, Jung-Yong. "Burning Rate Measurement of Solid Propellant Using Ultrasonic Pulse-Echo Technique and Initial Experimental Setup", KSNT, P. 114-121, Autumn Seminar, 2005. 

  3. Ki-Bok Km, Bonngyoung Ahn, Yong-Gil Kim, Jeong-Soo Ha "Study on Ultrasonic Transducer for Non-Destructive Evaluation of Highly Attenuative Material using PMN-PT Single Crystal" Journal of KSNT. Vol.27, No.4, 2007. 

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