最初に検査目的を定義する
超音波探傷試験（UT）は部品に音波を入射し、反射または透過信号を評価します。大型の銅・銅合金部品では、単に「UTが可能か」ではなく、対象体積、不連続部の方向・寸法範囲・位置、製造状態および必要な判定を先に定義します。
目的が次のどれに該当するかを定義します。
- 展伸、鍛造、鋳造、圧延、押出、溶接またはその他の製造体積の検査
- 素材、中間粗材、荒加工品、接合組立品または完成部品の評価
- 面状、体積状、層状、収縮、介在物、未接合、割れ状または指定不連続部の検出
- 厚さ測定または残存肉厚のマッピング
- 工程管理、購入者の合否判定、調査または供用中評価の支援
UTの探傷能力と感度は、実際の材料、製品形状、状態、幾何形状、表面、接近性、装置、手順および基準に依存します。
1. 材料と製品形状を把握する
銅・銅合金の正確な材質記号、製品形状、製造工程、調質、熱処理、断面範囲、結晶粒組織、接合部および検査工程を記録します。
粗大粒、方向依存性のある組織、鋳造組織、製品形状の遷移部、熱影響部および一部の大断面は、散乱、減衰、組織ノイズまたは音響応答のばらつきを増加させます。高い導電率だけでは超音波探傷性を予測できません。微細粒の展伸材で実証した手順を、大型鋳造品、異材継手または加工履歴の異なる鍛造品へ自動的に適用してはなりません。
材料応答が不明確な場合は予備試験を行います。試験体は製品形状、断面、表面、音路および要求される検出課題を代表する必要があります。
2. 形状、接近性および表面をマッピングする
- 探傷面と反対面、曲率、テーパ、段差、穴、溝、流路、内径、リブ、溶接、プラグ、界面および断面変化
- 走査方向、探触子接触面、接触媒質の供給、端部距離、表面温度・粗さ、被覆、スケールおよび加工状態
- 形状による遮蔽体積、表面近傍・遠方の不感帯、ビーム拡散、モード変換、底面エコーおよび別技法・工程が必要な範囲
- 適用範囲と指示位置を記録する基準点およびグリッド
荒加工は取り代を残しながら対象体積を露出し、接近性を改善できます。仕上げ加工は表面状態を改善する一方、接近箇所を失わせたり判定に必要な材料を不足させたりします。製造計画を確定する前に検査工程を選定します。
3. 書面による探傷方法を定義する
購入仕様または承認済み手順書には次を定義します。
- 製品規格、コード、契約文書またはプロジェクト固有手順
- 通常UT、フェーズドアレイ、水浸、透過、垂直、斜角または承認技法
- 探触子形式、公称周波数、寸法、角度、波動モード、装置、接触媒質、走査ピッチ、重なり、方向および速度
- レンジ、音速、基準レベル、感度、伝達補正、距離振幅補正、時間補正ゲイン、ゲート、記録レベルおよび確認
- 校正・基準試験体、人工反射源、材料・形状類似性、トレーサビリティおよび許容代替案
- 検査対象体積、走査計画、適用範囲、除外部、制約および補完方法
周波数は、透過性、減衰、分解能、結晶粒ノイズ、断面および不連続部応答の間のトレードオフです。銅に対する一律の値ではなく、対象課題に対して実証します。
4. 校正、検出、評価および合否判定を分ける
基準反射源は、定めた設定における基準応答を確立します。自然不連続部と自動的に同等ではなく、それ自体で供用適合性を証明しません。
次の判断を分離します。
- 校正およびシステム確認： 探傷設定と基準応答を確認します。
- 検出および記録： 手順の記録条件を満たす信号を特定します。
- 評価および特性化： 位置、振幅、広がり、方向、再現性、形状および補助試験を考慮します。
- 合否判定： 契約、製品規格、コードまたは責任技術者が明示的に選定した基準を適用します。
超音波指示は自動的に不合格欠陥となるものではありません。反対に、記録対象指示がないことも完全な無欠陥体積を証明しません。ISO 16810:2024は超音波を伝搬できる工業製品の一般原則を示しますが、検査範囲、走査計画または合否判定基準を定めません。
5. 検査員と手順の要求事項を定義する
ISO 9712、雇用主による制度、コードまたは他の承認制度に基づく検査員の資格・認証要求を明記します。ISO 9712は工業非破壊試験（NDT）技術者の資格・認証を扱いますが、その引用だけで部品固有の手順、走査計画、合否判定基準または製品固有の実証が成立するものではありません。
部品、材料応答、形状または結果の重大性に応じ、手順認定、技法実証、装置確認、基準試験体および購入者承認を規定します。検査員認証と手順の適合性は関連する管理項目ですが、相互に代替できません。
6. 適用範囲と制約を報告する
UT報告書には次を記載します。
- 部品、図面、改訂、製造番号または溶解番号のトレーサビリティ、材料、製品形状、状態および試験工程
- 手順と改訂、装置、探触子、校正・基準試験体、設定、日付、検査員および資格根拠
- 表面、方向、グリッド、検査対象体積、走査計画、適用範囲、除外範囲、不感帯、接近制約および材料・形状上の制約
- 記録指示の位置、深さまたは音路、振幅または基準応答、見掛けの広がり、評価および処置
- 合否判定文書と改訂、結果、逸脱、立会いまたは承認および添付ファイル
要求体積を確実に検査できない場合、その制約を報告し、工程、表面、技法、基準、補完方法または設計判断の変更を合意します。接近不能範囲を「UT合格」という一般的な記述に隠してはなりません。