專利名稱：接合夾具、接合裝置以及接合方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在通過擴散接合法連接如金屬管道等棒狀體的被接合部時，適合的接合夾具與接合裝置，以及接合方法。并且，本發(fā)明還涉及用于探查由擴散接合法形成的接合面缺陷的超聲波探測方法及其裝置。
圖28所示為在設備等中使用的火爐壁結構的例子。所述壁由以小間隔、并列豎立設置的多根鋼管1及在各鋼管1間設置的散熱片2一體構成。
在所述鋼管1發(fā)生損傷3而必須進行接合等修補的情況下，由于各鋼管1間間隔較小，因此，操作者很難從爐外接近朝向損傷3的爐內側的部分。因此，為了能夠不但從爐外而且還能夠由爐內接近損傷3，以往，如圖29和圖30所示，在爐內安裝腳手架101后，進行焊接作業(yè)。然而，由于要花費時間進行腳手架101的安裝，因此存在修補作業(yè)需要很長時間的問題。
以往，在鋼鐵等金屬材料的接合中，如圖32所示，廣泛采用了熔融焊接法，該方法是在母材250上切V形槽，并在切槽產生的斷面間進行堆焊焊接。作為檢測堆焊焊接部中的焊接缺陷F的方法，一般采用超聲波發(fā)射器件和接收器件為一體的P／S脈沖信號探頭(Pulse Signal Probe)型超聲波探測器，如圖32所示，超聲波垂直入射到焊接面，捕獲經相同路徑反射的超聲波以檢測焊接缺陷。在這種接合法中，由于切槽需要花費時間，且焊接部會變形或由熱引起組織變化，因此，為了確保焊接部的可靠性，則需要高度熟練的技能并增加經濟負擔。
近來，作為解決上述問題的手段，擴散接合法引起了人們的注意，在該方法中，在接合面夾有易擴散的金屬薄片夾層，以幾乎不會產生塑性變形的程度對接合面附近進行高溫加熱、加壓，從而使原子在接合面間擴散以進行接合。擴散接合法的優(yōu)點在無需特殊技能便能有效地進行作業(yè)，也不會引起接合面外形的變化，而且不會產生組織變化，并能獲得組織均勻的接合面(參見特開昭62-97784)。
這樣，作為嵌入式金屬液相擴散接合法的一種，曾經提出了使用非晶態(tài)薄片的非晶態(tài)接合法。下面，對該非晶態(tài)接合法進行簡單說明，以利用含有降低融點的元素-硼的非晶態(tài)薄片來連接鋼管的情況為例。非晶態(tài)薄片為急冷凝固的薄膜片，其厚度約為25μm。
首先，在鋼管的接合面間插入與鋼管(母材)相似的成分且含有硼的非晶態(tài)薄片。并且，加熱到小于母材融點且大于非晶態(tài)薄片融點的溫度，這時，非晶態(tài)薄片中的硼擴散到母相中，使母相融點下降，使母相熔化。然后，在保持所述加熱狀態(tài)時，通過硼的進一步擴散，母相中硼的濃度降低從而使母相融點上升，由此母相逐漸固化而形成最終接合。
該接合法的優(yōu)點在于接合時間短，接合裝置結構簡單，加熱溫度低于以前的焊接溫度。
下面，利用圖31對實施所述非晶態(tài)接合法的裝置加以簡要說明。
首先。在處于鋼管1的被接合部34的接合端部間插入非晶態(tài)薄片72。接著，通過規(guī)定的夾具(圖中未示出)夾持上下鋼管1，且沿箭頭方向施力以對被接合部34加壓。在被接合部處于加壓狀態(tài)下，由高頻加熱線圈104進行高頻加熱。高頻加熱線圈104以大于非晶態(tài)薄片72融點且小于鋼管1融點的溫度加熱被接合部34。由此，進行上述非晶態(tài)薄片接合。
但是，以往的裝置不是以對具有上述較小間隔設置的多根鋼管1進行接合為前提的。也就是說，在可確保鋼管1側部具有充分的作業(yè)區(qū)域的場合，雖然能通過上述裝置來接合鋼管，但是，在鋼管1以具有較小間隔多根配置的情況下則會產生這樣的問題，即在鋼管1周圍不能保證有充分的作業(yè)區(qū)域，不能在鋼管1上設置高頻加熱線圈等裝置。
另一方面，在擴散接合法中，由于接合面是相對于材料面垂直形成的，故在檢測由擴散接合法形成的接合面的焊接缺陷F時，超聲波不能垂直入射到接合面。因此，不可能使用超聲波發(fā)射器件和接收器件一體的P／S脈沖型超聲波探測器。作為以往的使用P／S脈沖型超聲波探測器的方法，如圖33所示，通過以一定角度切斷接合面，且對準所述接合面，可使超聲波垂直入射至接合面上(特開平6-63771)。但是，由于該方法中切斷母材較難，因此并不實用。
在進行垂直于母材表面形成的接合面的超聲波探測中，如圖34所示，可通過分離超聲波發(fā)射器件和接收器件后將其裝配在兩個探頭的雙探頭法進行。在雙探頭法中，使超聲波發(fā)射器件與接收器件分離，在母材內反射超聲波且以相對于接合面以規(guī)定角度射出超聲波，在母材內再次反射由接合面反射的超聲波并由接收器件捕獲所述超聲波。
但是，以往的雙探頭法的問題在于由于母材內的超聲波傳播路徑變長，多次反射大大減弱了超聲波，并且，由于每次反射均會產生噪音，因此，降低了對微小缺陷的檢測靈敏度，故不實用。
鑒于以上問題，本發(fā)明的目的在于提供即使在不能確保如鋼管等棒狀體側部具有充分作業(yè)區(qū)域的情況下，也能在棒狀體上設置夾具部和加熱體的接合夾具及接合裝置，及接合方法。并且，本發(fā)明的另一目的在于提供一種在進行單一原材料加工的擴散接合面的超聲波探測方法中，可大幅度改善缺陷檢測能力的方法及實現該方法的裝置。本發(fā)明的再一目的在于特別提供適于探查鋼管擴散接合部的接合缺陷的超聲波探測器。
本發(fā)明的接合夾具設有包圍棒狀體被接合部且對被接合部加熱的加熱體、和配置在被接合部兩側同時保持對被接合部加壓的第一夾具部和第二夾具部，通過第一和第二夾具部來約束棒狀體，同時通過加熱體加熱接合所述被接合部，其中，第一和第二夾具部、及加熱體從棒狀體一側向另一側且繞所述棒狀體外周滑動裝配。并且，棒狀體可為鋼管等管狀體，也包括實心棒。
在通過第一和第二夾具部約束棒狀體且通過加熱體加熱接合所述被接合部的本發(fā)明接合夾具中，第一及第二夾具部從棒狀體一側向另一側且繞棒狀體外周滑動裝配，在加熱體中，加熱線圈包圍棒狀體設置，加熱線圈各自具有彎曲部，這些彎曲部彎曲形成在一個平面內，其具有比所述棒狀體外徑略大的內徑且具有大于外徑的開口部。
在這種情況下，所述第一和第二夾具部、及加熱體為筒體形狀，同時，最好由沿所述筒體形狀軸線方向分割的多個分割體構成。另外，分割體的數量可以是兩個以上的任意數量，且分割體的尺寸也是任意的。所謂筒體形狀只要是包圍棒狀體的形狀即可，不言而喻，可以是圓筒形狀，也可包括具有方形斷面的筒體形狀。
所述第一和第二夾具部、及加熱體最好設置繞棒狀體外周滑動時用于保持的保持手柄。
在加熱體上設置冷卻管及保護氣體供給管。所述冷卻管及保護氣體供給管均具有彎曲部，這些彎曲部最好彎曲形成在一個平面內，其具有比所述棒狀體外徑略大的內徑且具有大于所述棒狀體外徑的開口部。
加熱體最好由多根保護氣體供給管，多根冷卻管，及多個加熱線圈疊置而成。在這種情況下，由于多根保護氣體供給管，多根冷卻管及多個加熱線圈是疊置而成的，因此，可根據棒狀體上被接合部的狀況適當組裝這些部件。
并且，本發(fā)明的接合裝置設有所述接合夾具、對第一和第二夾具部加壓的加壓裝置、對加熱體供給電力的電源。
本發(fā)明的接合方法包括在棒狀體被接合部的接合端部間配置釬料的釬料配置階段；將第一夾具部和第二夾具部配置在被接合部兩側，并將它們裝配在棒狀體上的夾具部裝配階段；裝配包圍被接合部的加熱體的加熱體裝配階段；一面通過第一和第二夾具部加壓被接合部，一面通過加熱體加熱被接合部以進行接合的接合階段，其中，夾具部裝配階段包括從棒狀體一側向另一側且繞棒狀體外周滑動設置第一和第二夾具部的階段，加熱體裝配階段包括從棒狀體一側向另一側且繞棒狀體外周滑動設置加熱體的階段。
在本發(fā)明的上述接合方法中，在加熱體中，設置加熱線圈，冷卻管及保護氣體供給管，所述冷卻管，保護氣體供給管及加熱線圈均具有彎曲部，所述彎曲部彎曲形成在一個平面內，其具有比所述棒狀體外徑略大的內徑且具有大于所述棒狀體外徑的開口部，另外，加熱體裝配階段具有使所述平面大致平行于棒狀體豎立設置方向，并推進加熱線圈、冷卻管及保護氣體供給管且從棒狀體前側向背側導引彎曲部的階段，及通過以與所述豎立設置方向交叉的方式轉動所述平面以使所述彎曲部包圍所述被接合部的階段。
另外，所述接合階段最好包括加熱棒狀體、通過棒狀體的熱膨脹減少被接合部的接合端部間間隔距離的階段。并且，所述釬料配置階段也可包括在所述接合端部配置插入體，且在所述插入體和所述各接合端部之間配置釬料的階段。
在本發(fā)明的發(fā)射器件和接收器件分離的雙探頭法中，相對于材料內部探測面、以規(guī)定角度直接入射超聲波，捕捉在材料內作一次反射的反射超聲波，通過使發(fā)射器件與探測面的距離以及發(fā)射器件和接收器件的距離作適當地改變，從而能夠發(fā)現沿垂直于材料面的方向存在的內部缺陷。
作為在所述方法中使用的裝置，在本發(fā)明中，在一個支座上設有發(fā)射器件和接收器件分離的超聲波探測裝置，其中發(fā)射器件具有從樣品表面向內部的垂直于樣品表面的探測面以規(guī)定角度發(fā)射超聲波的結構，接收器件具有從樣品表面接收反射的超聲波的結構，發(fā)射器件和接收器件可在樣品表面上相對于垂直于樣品表面的被測定斷面成直角的方向任意移動，且可任意改變發(fā)射器件和接收器件的間隔。
在所述超聲波探測裝置中，作為用于高效進行管材超聲波探測的附屬裝置，設有裝配在探測裝置支座、可在管材周圍移動的輥；磁鐵，所述磁鐵在進行鋼管探測的情況下，能總是將超聲波裝置吸附在鋼管上以防止其落下；以及用于控制(把握)管材周圍移動距離的編碼器。并且，為了易于進行管周的探測，在探頭信號線及編碼器信號線中可使用被與管徑記憶了相同曲率的形狀記憶合金。
附圖的簡要說明如下

圖1描述了本發(fā)明的第一實施例，其為描述將接合裝置裝配在鋼管上的狀態(tài)下的立體圖；圖2描述本發(fā)明第二實施例的接合夾具的正面圖；圖3為描述圖2中所示的上部夾具部周邊細節(jié)的平面圖；圖4為描述圖2中加熱線圈的平面圖；圖5為描述圖4中加熱線圈的側面圖；圖6A為說明本發(fā)明加熱線圈裝配方法的視圖，其為描述使加熱線圈滑動狀態(tài)下的平面圖；圖6B為說明本發(fā)明加熱線圈裝配方法的視圖，其為說明將加熱線圈設置在固定位置的平面圖；圖6C為說明本發(fā)明加熱線圈裝配方法的視圖，其為說明將加熱線圈設置在固定位置的平面圖；圖7為說明本發(fā)明第三實施例中接合夾具的正面圖；圖8為說明在軸線方向切斷圖7中接合夾具的斷面圖；圖9為說明圖7中加熱線圈的平面圖；圖10為構成圖7中冷卻管的U字管的平面圖；圖11為構成圖7中冷卻管的コ字狀管的平面圖；圖12為說明圖7中保護氣體供給管且具有一部分斷面的平面圖；圖13為說明裝配了圖10和圖11中管的狀態(tài)的平面圖14A為立體圖，其描述了將圖10中的U字管裝配在鋼管上的方法，顯示彎曲部插過鋼管間的狀態(tài)；圖14B為立體圖，其描述了將圖10中的U字管裝配在鋼管上的方法，顯示轉動彎曲部的狀態(tài)；圖14C為立體圖，其描述了將圖10中的U字管裝配在鋼管上的方法，顯示拉回彎曲部的狀態(tài)；圖15A為立體圖，其描述了將圖12中的保護氣體供給管裝配在鋼管上的方法，顯示使彎曲部處于鋼管側部的狀態(tài)；圖15B為立體圖，其描述了將圖12中的保護氣體供給管裝配在鋼管上的方法，顯示轉動彎曲部以使其繞鋼管外周設置的狀態(tài)；圖16A為正面圖，其描述了本發(fā)明的接合方法，顯示將接合夾具設置在上部被接合部的狀態(tài)；圖16B為正面圖，其描述了本發(fā)明的接合方法，顯示接合上部被接合部的狀態(tài)；圖16C為正面圖，其描述了本發(fā)明的接合方法，顯示在下部被接合部產生間隙的狀態(tài)；圖16D為正面圖，其描述了本發(fā)明的接合方法，顯示將接合夾具設置在下部被接合部的狀態(tài)；圖16E說明本發(fā)明的接合方法，是接合作業(yè)結束狀態(tài)的正面圖；圖17為將嵌條裝配在接合端部間的狀態(tài)的正面圖；圖18為說明本發(fā)明檢測方法的圖；圖19是說明本發(fā)明檢測方法的實施例的附圖；圖20為測定精度確認試驗的概況的視圖；圖21為說明缺陷尺寸與反射回波高度關系的視圖；圖22A為說明本發(fā)明中反射回波實施例的視圖；圖22B為說明本發(fā)明中反射回波實施例的視圖；圖23為說明本發(fā)明中超聲波探測裝置的一個實施例的平面圖；圖24為圖23中所示裝置的正面圖；圖25為圖23中所示裝置的側面圖；圖26為描述本發(fā)明中超聲波探測裝置的另一實施例的平面圖；圖27為描述圖26中所示裝置的側面圖28為描述火爐壁中一部分的立體圖；圖29為描述在爐內裝配腳手架的狀態(tài)的概略圖；圖30為描述從爐體及爐外進行鋼管焊接作業(yè)狀態(tài)的概略圖；圖31為描述以往的非晶態(tài)接合法的概況的正面圖；圖32為描述以往焊接接合中的檢測方法的視圖；圖33為顯示改進的擴散接合面的檢測方法的視圖；圖34為以往檢測方法應用于擴散接合面的視圖。
實施例1圖1所示為本發(fā)明接合裝置的第一實施例的概略立體圖。
符號1為鋼管(棒狀體)，符號2為連接各鋼管1的肋板。在該圖中，設置在中央鋼管1兩側的肋板2的一部分被除去。所述除去部分是為了在修補時能將后述加熱體等裝配在被接合部而以規(guī)定方法除去的。在除去了肋板2的部分鋼管1上設有接合夾具4。接合夾具4設有上部夾具部(第一夾具部)6、下部夾具部(第二夾具部)7以及設置在所述上、下夾具部6，7之間的加熱體9。在加熱體9上設有連接頭10，在所述連接頭10上設有用于測定被接合部附近溫度的溫度計11。
通過圖中未示出的液壓裝置(加壓裝置)向相互接近的方向對上部夾具部6和下部夾具部7進行加壓。
雖然圖1中未示出，但在加熱體9中設有用于通過高頻加熱對被接合部進行加熱的高頻加熱線圈，用于冷卻所述加熱線圈的冷卻管，及保護氣體供給管，其用于導入防止被接合部氧化的氬等保護氣體。通過用于阻抗匹配的匹配變壓器12，由高頻電源13對加熱線圈供給電力。
在高頻電源13的側部設有用于冷卻匹配變壓器12的水冷卻裝置15。在高頻電源13上部裝配有控制器17，其可根據溫度計11的輸出值控制供給電力等。
具有上述結構的上部夾具部6，下部夾具部7及加熱體9從圖1可知，在符號A所示的位置處可沿軸向分離，在本實施例中，它們?yōu)橐环譃槎姆指铙w。
下面，對利用上述裝置的鋼管1的接合方法進行說明。
首先，將上夾具部6和下夾具部7設置在被接合部(圖中未示出)的兩側，并使它們相對鋼管1固定。在這種情況下，由于上、下夾具部6，7為分割體，因此它們通過具有小間距的鋼管1，1之間，從鋼管1前側(一側)至后側(另一側)且沿鋼管1外周滑動設置。另外，雖然圖中未示出，但含硼、厚度約為25μm的非晶態(tài)片(釬料)介裝于鋼管1的被接合部的連接端之間。
接著，將加熱體9裝配在上部夾具部6和下部夾具部7之間，并包圍被接合部。由于同上、下夾具部6，7一樣，加熱體9也是分割體，因此，也通過具有小間距的鋼管1，1之間、從鋼管1前側至后側且沿鋼管1外周滑動設置。另外，在第二實施例中對分割體的結構與其裝配方法將作進一步詳細說明。進而，將連接頭10安裝在加熱體9上，使其處于可由高頻電源13供給電力的狀態(tài)。
之后，通過液壓裝置，沿縮小上、下夾具部6，7間間距的方向使所述夾具部6，7產生位移，從而對鋼管1的被接合部進行加壓。在這種狀態(tài)下，在由高頻電源對加熱體9的高頻線圈供給電力時，被接合部由高頻加熱來加熱。這時，通過溫度計11監(jiān)控接合部附近的溫度，同時利用控制器17調節(jié)供給電力。
這樣，被加熱至融點以上的非晶態(tài)片融化，從而實現了上述非晶態(tài)接合。
下面，利用圖2-圖6說明本發(fā)明的第二實施例。
圖2為描述第二實施例中接合夾具4的正面圖。另外，在下面的實施例中，在各實施例中相同的部件使用了相同的符號。
圖2給出了上夾具部6，下夾具部7及加熱體9裝配在鋼管1上的狀態(tài)。上夾具部6被固定在用于上部夾具的座20上(參見圖3)，用于上部夾具的座20通過設置在左右兩側的臂22，22連接在下部座24上。設置在鋼管1左右兩側的二個軸體25，25固定在用于上部夾具的座20和下部座24之間。這些軸體25，25相對于固定在下部夾具部7、用于下部夾具的座27可自由移動地插通(參見圖2)。即，用于下部夾具的座27及下部夾具部7可相對于軸體25，25移動。
如圖3所示，上部夾具部6由后側分割體6a和前側分割體6b構成。后側分割體6a為大致對開的圓筒形狀。所述后側分割體6a通過螺栓28，28固定在用于上部夾具的座20上。即，后側分割體6a通過緊固螺栓28，相對于上部夾具用的座20夾緊鋼管1。
前側分割體6b通過螺栓29固定在用于上部夾具的座20上，同時，抵靠在鋼管1側部。所述前側分割體6b的內周面具有與鋼管1外周面相吻合的形狀。通過所述后側分割體6a和前側分割體6b夾持鋼管1。
并且，保持用手柄30可自由轉動地裝配在后側分割體6a上端。操縱者通過握住所述保持用手柄30的手把30a能夠保持后側分割體6a。
下部夾具部7及用于下部夾具的座27的結構基本上與上部夾具部6和用于上部夾具的座20相同。只是，在下部夾具用的座27上，固定有液壓螺旋缸32，這一點是不同的。并且，所述液壓螺旋缸32也固定在下部座24上。通過所述液壓螺旋缸32，沿離開下部座24的方向(在圖中上方)擠壓下部夾具用的座27及下部夾具7。在進行所述擠壓時，由于下部座24是通過臂22和用于上部夾具的座20連接在上部夾具部6上的，因此，上部夾具部6和下夾具部7沿接近的方向被驅動。即，在夾持在上、下夾具部6，7中后，鋼管1的被接合部34被加壓。
下面，利用附圖4和圖5對包圍被接合部34而設置的加熱體9進行說明。
圖4為描述加熱體9及連接在所述加熱體9上的L型臂37的平面圖。在圖中，加熱體9以包圍鋼管1的方式設置。加熱體9由后側分割體9a和前側分割體9b構成。如圖5所示，所述后側分割體9a和前側分割體9b通過螺栓38，38相互固定。保持用手柄30可自由轉動地裝配在后側分割體9a上端。操縱者可通過握住所述保持用手柄30的手把30a保持后側分割體9a。
在加熱體9內部設有供給冷卻水的冷卻管，供給用于防止被接合部氧化的氬等保護氣體的保護氣體供給管，高頻加熱線圈等(圖中未示出)。
在圖4和圖5中示出了冷卻管40及保護氣體供給管41的露出部分。更詳細地說，如圖5所示，冷卻管40由冷卻加熱體9圖中右下部的右下部冷卻管40a，冷卻右上部的右上部冷卻管40b，冷卻左下部的左下部冷卻管40c，冷卻左上部的左上部冷卻管40d構成。并且，同樣，保護氣體供給管41由在加熱體9右下部吹入保護氣體的右下部保護氣體供給管41a，在右上部吹入保護氣體的右上部保護氣體供給管41b，在左下部吹入保護氣體的左下部保護氣體供給管41c和在左上部吹入保護氣體的左上部保護氣體供給管41d構成。另外，冷卻水及保護氣體的流動方向由圖中箭頭所示。
L型臂37為導電體，且其相對于加熱體9的反向側端部電連接在高頻電源43上。因此，向高頻加熱線圈的電力供給是通過L型臂37進行的。并且，由于所述L型臂37是固定在高頻電源43上的，因此，其單懸臂地支承加熱體9。
下面，利用附圖6對將加熱體9裝配在鋼管1的方法加以說明。
首先，操縱者通過握住裝配在后側分割體9a的保持用手柄30的手把30a保持后側分割體9a。并且后側分割體9a繞鋼管1外周、從鋼管1前側至后側滑動(圖6A)使后側分割體9a通過鋼管1和鋼管1之間。
進而，使后側分割體9a滑動，以使其移動至固定后側分割體9a的位置(圖6B)。
然后，從鋼管1的前側，以與后側分割體9a相吻合的方式設置前側分割體9b后，由螺栓38固定(圖6C)。
這樣，將加熱體9制成分割體9a，9b能夠使其滑動通過鋼管之間。也就是說，即使鋼管1和相鄰鋼管1之間的間隙狹小，只要分割體半徑方向的厚度小于上述間隙，也能夠實現滑動通過。
另外，由于使保持用手柄可自由轉動地裝配在后側分割體9a上，因此操縱者僅在鋼管1的前側便能使后側分割體9a由鋼管1前側向后側設置。即，操縱者不必繞至鋼管1后側。另外，不言而喻，上述裝配方法也同樣適用于上、下夾具部6、7等。
利用圖7-14來說明本發(fā)明的第三實施例。
圖7為說明第三實施例中接合夾具4的正面圖。對于該接合夾具4而言，上夾具部6，下夾具部7，臂部22及液壓螺旋缸32的結構與圖2中說明的接合夾具4相比，除上下方向反轉外，其它均是相同的，故省略了對它們的說明。即，上、下夾具部6，7的裝配方法與第二實施例相同。
由圖7和圖8可知，本實施例的加熱體9由多個高頻加熱線圈45、多個冷卻管46及多個保護氣體供給管47疊置地構成。在這種情況下，冷卻管46疊置在疊置而成的加熱線圈45的上下，且保護氣體供給管47疊置在冷卻管46的上下部。并且，多個電絕緣墊圈49疊置在加熱線圈45和冷卻管46之間。
如圖9所示，加熱線圈45為具有彎曲部45a的銅制U字管，在U字管內部可流動有冷卻水。彎曲部45a以具有略大于鋼管1外徑的內徑，且具有大于上述外徑的開口部45b的結構在一平面內彎曲形成。彎曲部45a設置在鋼管1的后側，銅板51設置在鋼管1的前側。從圖9中可知，所述銅板51被分為左右兩部分，左右銅板51分別電連接在加熱線圈45的左右直線部45c。并且，鋼管1的整個圓周由所述彎曲部45a和銅板51包圍。
冷卻管46由U字管53(參見圖10)和コ字形管54(參見圖11)構成。U字管53具有彎曲部53a，彎曲部53a以具有略大于鋼管1外徑的內徑，且具有大于上述外徑的寬度W1的開口部53b的結構在一平面內彎曲形成。
コ字形管54由在圖11中、沿左右方向延伸的第一管55，第二管56及連通所述第一管和第二管、在圖11中沿上下方向延伸的連接管57構成。在第一和第二管56，56右側端分別安裝板件58，58，通過所述板件58防止在管內流動的冷卻水流出。板件58傾斜裝配，通過所述板件58，58與連接管57的組合裝配，形成沿鋼管1外周的裝配(參見圖13)。
コ字形管54的第一管55外側與第二管56外側之間的寬度W2小于U字管53的開口部53b的寬度W1。因此，如圖13所示，可將コ字形管54插入U字管53內側，而將U字管53和コ字形管54組裝在一起。在這種組裝狀態(tài)下，通過U字管的彎曲部53a，コ字形管54的板件58，58及連接管57包圍了鋼管1的整個圓周。
如圖12所示，保護氣體供給管47對稱裝配有相同形狀的兩個管。這些管具有彎曲部60，彎曲部60以具有略大于鋼管1外徑的內徑，且大于上述外徑的開口部61的結構在一平面內彎曲形成。在彎曲部60端部分別裝配有板件62，通過這些板件62防止管內流動的保護氣體的流出。保護氣體從形成在彎曲部60內周側的多個孔64吹出。
下面，利用圖14說明將構成圖10所示的冷卻管46的U字管53繞鋼管1外周裝配的方法。
首先，使含有U字管53的彎曲部53a的一平面大致與鋼管1的豎立設置方向平行后，推進U字管53(參見圖14A)。這樣，使其通過鋼管1和鋼管1之間，從鋼管1前側向后側導引彎曲部53a。
接著，以與鋼管1的豎立設置方向交叉的方式使所述平面轉動大致90°(參見圖14B)。
然后，將U字管53拉回，從而使彎曲部53a包圍鋼管1的外周而設置(參見圖14C)。
通過重復這一操作，能夠將多個U字管疊置在鋼管1的外周而設置。
這樣，由于U字管53的彎曲部53a形成在一平面內，因此，只要使該平面平行于鋼管1的豎立設置方向通過鋼管1側面，則即使鋼管1周圍的間隙不太大，也能夠使彎曲部53a通過。也就是說，只要有U字管53管徑大小的間隔，就能使彎曲部通過。
并且，由于彎曲部53a具有大于鋼管1外徑的開口部53b，因此，通過開口部53b能夠使彎曲部53a的內周接近鋼管1，所以鋼管1可由彎曲部53a包圍。
另外，在圖14中，雖然以用于冷卻管46的U字管53為例作了說明，但由于加熱線圈45也同樣是由U字管構成的，因此可以與U字管53同樣以包圍鋼管1的方式進行裝配。
下面，利用附圖15，對將圖12所示的保護氣體供給管47繞鋼管1外圍裝配的方法進行說明。
首先，使含有保護氣體供給管47的彎曲部60的一平面大致與鋼管1的豎立設置方向平行后，推進保護氣體供給管47(參見圖15A)。使彎曲部60前進至鋼管1的側面并處于鋼管1和鋼管1之間。
其后，以與鋼管1的豎立設置方向交叉的方式使所述平面轉動大致90°(參見圖15B)。這樣，就使彎曲部60內周側接近鋼管1的外周設置。
通過在鋼管1左右兩側進行這一操作，可使保護氣體供給管47包圍鋼管1的整個周部。并且，通過以在上下方向上重疊的方式重復進行上述作業(yè)，能夠將多個保護氣體供給管47重疊設置在上下方向上。
在這種情況下，由于保護氣體供給管47具有沿彎曲部60的插入方向分割的對開形狀(參見圖12)，因此不必進行象U字管那樣令彎曲部通過后將其拉回裝配的工序。即，在使保護氣體供給管47插入鋼管1和鋼管1之間后，僅需在彎曲部60位于鋼管1側部的狀態(tài)下使其轉動大致90°，便能以使彎曲部60包圍鋼管1的方式設置。
下面，作為第四個實施例，用圖16對使用了本發(fā)明接合夾具的其它接合方法加以說明。
首先，在除去修補部分周邊的鋼管1的同時，也除去側部肋板2，以能夠安裝接合夾具4。接著，在安裝上比鋼管1的除去部分長度稍短的新管66后，將接合夾具4裝配在設有非晶態(tài)片(圖中未示出)的上部被接合部34a上(參見圖16A)。
并且，一面通過上、下部夾具部對上部被接合部34a加壓，一面由加熱線圈加熱，從而進行非晶態(tài)接合(參見圖16B)。
在這種狀態(tài)下，在下部被接合部34b的連接端部間會產生規(guī)定量的間隙(相隔間距)G(參見圖16C)。
接著，在將加熱器68裝配在新管66上的同時，將接合夾具4裝配在帶有非晶態(tài)片的下部被接合部34b上。并且，通過加熱器68加熱新管66，使新管66產生熱膨脹，從而減小在下部被接合部34b上產生的間隙G。在這種狀態(tài)下，通過接合夾具4可進行非晶態(tài)接合(參見圖16D)。
之后，取出加熱器68和接合夾具4，完成鋼管1的修補作業(yè)(圖16E)。
并且，對于加熱器68而言，也可采用與圖6所示的第二實施例中加熱體9相同的分割形式，通過設置保持用手柄，能夠滑動設置在新管66上。不言而喻，也可采用與圖9中第三實施例的加熱線圈45相同的U字管。
另一方面，如圖16C所示，對于在下部被接合部34b上產生的間隙G較大的情況下，可采用圖17所示的方法。
圖17為描述由加熱線圈45包圍的鋼管1的被接合部34的概略圖。在被接合部34的連接端間設有嵌條(插入體)70及設置在嵌條70兩側的非晶態(tài)片72，72。嵌條70的軸向長度填補了間隙G，特別應以小于加熱線圈45軸向長度的方式設置。并且，嵌條70的斷面形狀及材料與鋼管1相同。
如圖17所示，在將具有能填補間隙G的長度的嵌條70插入連接端間的情況下，不必如圖16D所示由加熱器68產生熱膨脹，并且，即使使用了加熱器68，也不必對鋼管施加過度的熱量。
下面，對用于探測由上述擴散接合方法造成的接合面中缺陷的方法及裝置進行說明。
圖18為用于說明本發(fā)明方法的超聲波探測原理的附圖。
在圖18中，厚度為T的被探測材料250為在R點處、具有與被探測材料250的表面250a成直角的接合面J-J的擴散接合產物，假定從表面250a對產生在接合面J-J的缺陷進行探測。
在圖18所示狀態(tài)中，假定發(fā)射探頭203的超聲波發(fā)射點P在自探測表面250a與接合面J-J的交點R移動了距離Y1的點探測到缺陷F，而由接收探頭204在離點P距離L的點S處捕捉到反射的超聲波。在這種情況下，發(fā)射的超聲波以與接合面J-J成θ度的角度直接入射至探測面且在F點反射，之后，在被探測材料250內部的另一個表面(內表面)250b上的點Q處作一次反射，到達接收探頭204。在本發(fā)明中，為了盡可能地防止反射所造成的衰減，在被探測材料250內部，將發(fā)出的超聲波直接射向探測面是十分重要的。
在圖18中設定T板厚d從被探測材料表面至缺陷的深度L發(fā)射探頭與接收探頭的距離θ超聲波入射角Y1接合面與發(fā)射探頭的距離Y2接合面與被探測材料內表面的反射點的距離Y3被探測材料內表面的反射點與接收探頭面的距離Y4接合面與接收探頭面的距離則Y1=d·tanθY2=(T-d)·tanθY3=T·tanθY4=Y2+Y3根據以上公式，在發(fā)射探頭和接收探頭的距離L與被探測材料表面至缺陷的深度d之間下述關系成立L=Y4-Y1=Y2+Y3-Y1=(T-d)·tanθ+T·tanθ-d·tanθ= 2·(T-d)·tanθ……(1)并且，發(fā)射探頭和接收探頭的距離L與接合面和發(fā)射探頭的距離Y1間下述關系成立L=2·(T·tanθ-Y1)……(2)在使發(fā)射探頭203從接合面J-J移動Y1情況下的反射回波，能夠在發(fā)射探頭203和接收探頭204的距離離開L的位置處檢測出，L和Y1的關系為上述式(2)的關系。
并且，通過使發(fā)射探頭203從接合面上的點R順序移動，能夠順序探測出沿接合面J-J、存在于被探測材料250厚度方向的內部缺陷。圖19為說明這種狀態(tài)的附圖。圖19給出了內部缺陷F1在深度d1位置處，內部缺陷F2在深度d2位置處的情況。發(fā)射探頭203和接收探頭204的距離L在檢測內部缺陷F1時為L1，在檢測內部缺陷F2時為L2。在接合面和發(fā)射探頭203間的距離Y1(代之以t)與發(fā)射探頭203和接收探頭204間的距離L之間滿足上述式(2)所示的關系。
如圖19所示，檢測內部缺陷F1時、接合面J-J與發(fā)射探頭203間的距離為t1；檢測內部缺陷F2時，接合面J-J與發(fā)射探頭203間的距離為t2。因此，若順序移動發(fā)射探頭203和接收探頭204，則能探查出從表面起任意深度處是否存在缺陷。并且，從圖19可知內部缺陷所處位置距離表面越深，發(fā)射探頭203和接收探頭204間的距離L就越短。如果采用這種方法，雖然能探測接合面的大致整個區(qū)域，但是發(fā)射探頭203和接收探頭204間的距離L的最小值是由發(fā)射探頭203和接收探頭204的尺寸決定的，由于實際上其尺寸不可能為零，因此可檢測缺陷的深度也是有限的，故最深部存在無法探測的部分。
如圖18和圖19所示，在材料表面中超聲波的反射為一次的情況下，會清楚地出現反射回波，對微小缺陷的檢測能力也很好。因此，盡可能捕捉反射次數為一次的反射波是十分重要的。在探測位置深至不能確保探頭間距離的情況下，不得已，捕捉進一步往復反射一次的反射次數為3的回波。雖然，靈敏度降低但仍是可利用的。
圖21給出了本發(fā)明方法的檢測精度的確認實驗的結果。樣品如圖20所示，在厚度為6mm的鋼板上的深度為4mm的位置處，自側面開出橫向深度為10mm，直徑為0．5mm-3．0mm的孔。以45度角使超聲波入射到該樣品上，捕捉在板內表面作一次反射的反射波，比較該回波的高度可知，如圖21所示，若采用本發(fā)明，直徑為0．5mm的缺陷也可以清楚地檢測，也能非常有效地進行擴散接合面的缺陷檢測。
圖22示意性給出了在進行上述實驗時以顯示器顯示反射回波時的回波波形。在該圖中，T為脈沖回波，W為形狀回波，是來自探測材料端面的反射回波，均與缺陷的檢測無關。F為由內部缺陷產生的回波。圖22A為沒有缺陷的情況。脈沖波以外為噪音級。與其相比，圖22B為具有缺陷的情況，缺陷回波F清楚地被顯示出來。在本發(fā)明的方法中，由于超聲波直接入射到探測面，且盡量減小超聲波在材料面的反射次數，因此，超聲波的傳播路線長度最短。結果，本發(fā)明的方法具有下述優(yōu)點，即，減小了超聲波的衰減，減小了噪音產生的機會，可觀察到清楚的反射回波，微小的內部缺陷也可檢測。
作為本發(fā)明的另一實施例，說明下述方法，即將以一定角度入射到被探測材料的超聲波通過被探測材料表面一次反射而入射到探測面上，從而直接捕捉由探測面反射的超聲波。該方法改變了圖18中發(fā)射探頭203和接收探頭204的位置，從而逆轉了超聲波的傳播路徑。雖然射向探測面的超聲波在一定程度上削弱了，但由于整個傳播路徑是相同的，因此不會產生實用上的妨礙。在這種情況下，通過將Y1改為接合面和接收探頭204間的距離，可照舊應用前述式(2)的關系。
下面，說明在本發(fā)明方法中使用的裝置。
圖23-圖25為描述在本發(fā)明方法中使用的裝置的一個實施例的圖。圖23為平面圖，圖24為正面圖，圖25為側面圖。該實施例為用于探測對平板進行擴散接合的部件的裝置。擴散接合的接合面形成于與平板面成直角的方向。該裝置如圖23所示，兩個支座201的兩端由構架202a，202b固定，構成框架。并且，在對置的兩個支座201之間，嵌入分別裝有發(fā)射器件205和接收器件206的發(fā)射探頭203和接收探頭204。在發(fā)射探頭203和接收探頭204的側面，如圖25所示，裝配有橫臂210，橫臂210嵌入設置在支座201上的槽211內，且可以在支座201上、沿X-X方向在兩個支座201間平滑地滑動。在一個支座201設置有基準線207和用于計算探頭的移動距離的標尺222，其中所述基準線207對應于探測面位置。通過使用顯示探頭的超聲波反射位置的標志208和209能夠判斷探頭的移動距離。
本裝置的底部加工成平滑面，該平滑面使支座201底面及發(fā)射探頭203和接收探頭204的底面形成同一平面，如圖24和圖25所示，本裝置的底部緊貼在被探測材料250的表面上。
在進行探測時，首先使本裝置的基準線207與被探測材料250的探測面J-J吻合，本裝置的中心軸X-X與探測面J成直角設置。之后，在使發(fā)射探頭203的標志208與基準線207吻合后，沿離開探測面J-J的方向慢慢移動發(fā)射探頭203，同時按式(2)，以保持L=2·(T·tanθ-Y1)的關系的方式移動接收探頭204進行探測。這時，如果將超聲波入射角θ定為45度，則式(2)為L=2·(T-Y1)。
若使用本裝置，由于能夠在平面上自由移動本裝置，因此可以高精度地探測板件擴散接合面的內部缺陷。由于板件表面形狀簡單，因此可以用多種方式使用一臺裝置。
下面，作為本發(fā)明裝置的另一實施例，對用于探測管件內部缺陷的裝置加以說明。
測定原理與上述板件的情況相同。只是，對于管件而言，要使支座底面及探頭底面與管件外徑面的曲率吻合，以使管件表面與本裝置的底面緊貼在一起。因此，在用于探測管件內部缺陷的裝置中必須準備能對應于每一管件外徑改變支座底面及探頭底面的裝置。雖然這樣就基本上可進行管件內部缺陷的探測，但為了易于進行鋼管的探測，在本發(fā)明中，在支座上還裝配了支承用的輥和磁鐵，以便總是對鋼管作用吸引力，從而能使裝置保持緊貼于鋼管上的狀態(tài)不變而沿圓周方向移動。并且，還裝配了編碼器以測得圓周方向的移動距離，從而可獲知圓周方向上的內部缺陷位置。進而，通過在探頭的信號線和編碼器的導線上使用形狀記憶合金，可容易地進行管件里面的探測。下面，利用附圖進行詳細說明。
圖26和圖27為本發(fā)明中用于鋼管的磁性探測裝置。圖26為平面圖，圖27為側面圖。在圖26中，在支座201中央設置發(fā)射探頭203和接收探頭204，在支座201上還搭載有支承用輥212和編碼器輥220及附屬裝置。由于發(fā)射探頭203和接收探頭204附近的探頭的滑動機構基本上與板件所用的裝置情況相同，因此，此處不作詳細說明。
在管件所用的探測裝置中，必須使探頭面與被探測的管件(鋼管)251的外徑曲率一致。如圖27所示，在本裝置中，發(fā)射探頭203和接收探頭204的底面被加工成與支座201底面形成一體，且與管件251外徑面具有相同曲率。并且，在支座201上設置四個驅動輥212，它們用于沿管件251的圓周方向轉動整個裝置。支座201沿管件251圓周方向的移動可以用手動，也可使用驅動裝置。
磁鐵213嵌入支座201中，在進行探測的情況下，總是將裝置吸附在管件251上。這樣，可容易地使管件251垂直豎立，或進行處于水平位置的管件251背面的探測。磁鐵213既可采用永久磁鐵，也可采用電磁鐵。在使用電磁鐵的情況下，在脫開時若切斷電流，則可解除吸附作用。并且，在支座201上裝配有編碼器輥220，在裝置沿圓周方向移動時，可掌握探頭的移動量。另外，符號221為編碼器。這樣，能夠獲知沿管材251圓周方向的內部缺陷的所在位置。
在本發(fā)明的探測裝置中，在探頭和編碼器的信號線214中使用了形狀記憶合金。形狀記憶合金使用了Ti49-Ni51(at％)系合金。對該形狀記憶合金施加形狀記憶熱處理，以便記憶比管件251外徑大一圈的曲率。形狀記憶合金的工作溫度被設定為32～38℃，其在以手觸摸時可變?yōu)橐?guī)定形狀。通過在信號線214中使用形狀記憶合金，在裝置安裝時形成任意形狀的信號線214在安裝結束后，通過用手觸摸可形成沿管件251外徑的形狀。結果，信號線214不會在管件215背面糾纏，可順利地進行測定。
將從所述信號線214獲得的電信號導入微機系統(tǒng)，可作為平面圖和斷面圖以圖像形式表示探測結果，也可打印顯示。并且，也可進行自動探測掃描或在一根管件251上裝配多臺裝置，同時進行長管251的探測。
若采用本裝置，即使在例如鍋爐管這樣的外徑約30mm左右的細鋼管以表面間距十幾毫米的狹小間隔林立的情況下，也可在鋼管的整個外周方向探測內部缺陷。
權利要求
1．一種接合夾具，其設有包圍棒狀體的被接合部且對所述被接合部加熱的加熱體，裝配在所述被接合部兩側同時夾持所述棒狀體的第一夾具部和第二夾具部，其中，一邊利用所述第一和第二夾具部對所述被接合部加壓，一邊利用所述加熱體加熱接合所述被接合部，其特征是所述第一和第二夾具部、及所述加熱體從所述棒狀體一側向另一側且繞所述棒狀體外周滑動設置。
2．根據權利要求1所述的接合夾具，其特征在于所述第一和第二夾具部、及所述加熱體為筒狀，同時，由沿所述筒狀的軸線方向被分割為多個的分割體構成。
3．根據權利要求1所述的接合夾具，其特征在于設置保持用手柄，其用于在使所述第一和第二夾具部、及所述加熱體繞所述棒狀體外周滑動時，保持所述第一和第二夾具部、及所述加熱體。
4．根據權利要求2所述的接合夾具，其特征在于設置保持用手柄，其用于在使所述第一和第二夾具部、及所述加熱體繞所述棒狀體外周滑動時，保持所述第一和第二夾具部、及所述加熱體。
5．一種接合夾具，其設有包圍棒狀體的被接合部且對所述被接合部加熱的加熱體，裝配在所述被接合部兩側同時夾持所述棒狀體的第一夾具部和第二夾具部，其中，一邊利用所述第一和第二夾具部對前述被接合部加壓，一邊利用所述加熱體加熱接合所述接合部，其特征是所述第一和第二夾具部從所述棒狀體的一側向另一側且繞所述棒狀體外周滑動設置，在所述加熱體中，加熱線圈以包圍所述棒狀體的形式設置，所述加熱線圈具有彎曲部，所述彎曲部彎曲形成在一個平面內，其具有比所述棒狀體外徑略大的內徑且具有大于所述外徑的開口部。
6．根據權利要求5所述的接合夾具，其特征在于所述第一和第二夾具部為筒形形狀，同時由沿所述筒形形狀的軸線方向分割的多個分割體構成。
7．根據權利要求5所述的接合夾具，其特征在于所述第一和第二夾具部設有在所述第一和第二夾具部繞所述棒狀體外周滑動時用于保持的保持用手柄。
8．根據權利要求6所述的接合夾具，其特征在于所述第一和第二夾具部設有在所述第一和第二夾具部繞所述棒狀體外周滑動時用于保持的保持用手柄。
9．根據權利要求5所述的接合夾具，其特征在于在所述加熱體中還設有冷卻管和保護氣體供給管；所述冷卻管及所述保護氣體供給管分別具有彎曲部，所述彎曲部彎曲形成在一個平面內，其具有比所述棒狀體外徑略大的內徑且具有大于所述外徑的開口部。
10．根據權利要求6所述的接合夾具，其特征在于在所述加熱體中還設有冷卻管和保護氣體供給管；所述冷卻管及所述保護氣體供給管分別具有彎曲部，所述彎曲部彎曲形成在一個平面內，其具有比所述棒狀體外徑略大的內徑且具有大于所述外徑的開口部。
11．根據權利要求7所述的接合夾具，其特征在于在所述加熱體中還設有冷卻管和保護氣體供給管；所述冷卻管及所述保護氣體供給管分別具有彎曲部，所述彎曲部彎曲形成在一個平面內，其具有比所述棒狀體外徑略大的內徑且具有大于所述外徑的開口部。
12．根據權利要求8所述的接合夾具，其特征在于在所述加熱體中還設有冷卻管和保護氣體供給管；所述冷卻管及所述保護氣體供給管分別具有彎曲部，所述彎曲部彎曲形成在一個平面內，其具有比所述棒狀體外徑略大的內徑且具有大于所述外徑的開口部。
13．根據權利要求9所述的接合夾具，其特征在于所述加熱體由多個所述保護氣體供給管，多個所述冷卻管及多個所述加熱線圈疊置而成。
14．根據權利要求10所述的接合夾具，其特征在于所述加熱體由多個所述保護氣體供給管，多個所述冷卻管及多個所述加熱線圈疊置而成。
15．根據權利要求11所述的接合夾具，其特征在于所述加熱體由多個所述保護氣體供給管，多個所述冷卻管及多個所述加熱線圈疊置而成。
16．根據權利要求12所述的接合夾具，其特征在于所述加熱體由多個所述保護氣體供給管，多個所述冷卻管及多個所述加熱線圈疊置而成。
17．一種接合裝置，包括權利要求1至權利要求4中任一項所述的接合夾具，沿使其相互接近的方向對所述第一和第二夾具部加壓的加壓裝置，及對所述加熱體供給電力的電源。
18．一種接合裝置，包括權利要求5至權利要求16中任一項所述的接合夾具，沿使其相互接近的方向對所述第一和第二夾具部加壓的加壓裝置，及對所述加熱體供給電力的電源。
19．一種接合方法，該方法包括在棒狀體被接合部的接合端部間配置釬料的釬料配置階段，將第一夾具部和第二夾具部裝配在所述被接合部兩側的同時，將它們裝配在所述棒狀體上的夾具部裝配階段，以包圍所述被接合部的方式裝配所述加熱體的加熱體裝配階段，一面通過所述第一和第二夾具部加壓所述被接合部，一面通過所述加熱體加熱所述被接合部進行接合的接合階段，其特征是，所述夾具部裝配階段包括從所述棒狀體一側向另一側且繞所述棒狀體外周滑動設置所述第一和第二夾具部的階段，所述加熱體裝配階段包括從所述棒狀體一側向另一側且繞所述棒狀體外周滑動設置所述加熱體的階段。
20．一種接合方法，該方法包括在棒狀體被接合部的接合端部間配置釬料的釬料配置階段，將第一夾具部和第二夾具部裝配在所述被接合部兩側的同時，將它們裝配在所述棒狀體的夾具部裝配階段，以包圍所述被接合部的方式裝配加熱體的加熱體裝配階段，一面通過所述第一和第二夾具部加壓所述被接合部，一面通過所述加熱體加熱所述被接合部而進行接合的接合階段，其特征是，所述夾具部裝配階段包括從所述棒狀體一側向另一側且繞所述棒狀體外周滑動設置所述第一和第二夾具部的階段，在所述加熱體中，設置有加熱線圈、冷卻管及保護氣體供給管，所述冷卻管、保護氣體供給管及加熱線圈分別具有彎曲部，所述彎曲部彎曲形成在一個平面內，其具有比所述棒狀體外徑略大的內徑且具有大于所述外徑的開口部，所述加熱體裝配階段包括使所述平面大致平行于所述棒狀體豎立設置方向后，推進所述加熱線圈、所述冷卻管及所述保護氣體供給管，從所述棒狀體前側向后側導引所述彎曲部的階段；及通過以與所述豎立設置方向交叉的方式轉動所述平面以使所述彎曲部包圍所述被接合部的階段。
21．根據權利要求19所述的接合方法，其特征在于，所述接合階段包括加熱所述棒狀體、通過所述棒狀體的熱膨脹減少所述被接合部中所述接合端部間間隔距離的階段。
22．根據權利要求20所述的接合方法，其特征在于，所述接合階段包括加熱所述棒狀體、通過所述棒狀體的熱膨脹減少所述被接合部中所述接合端部間間隔距離的階段。
23．根據權利要求19～22中任意一項所述的接合方法，其特征在于，所述釬料配置階段包括在所述接合端部間配置插入體，且在所述插入體和所述各接合端部之間配置釬料的階段。
24．一種超聲波探測方法，是使發(fā)射器件和接收器件分離的雙探頭法，相對于材料內部探測面以規(guī)定角度直接入射超聲波，捕捉在材料內作一次反射的反射超聲波，一面使發(fā)射器件與探測面的距離以及發(fā)射器件和接收器件的距離作適當的改變，一面進行探測。
25．根據權利要求24所述的超聲波探測方法，其特征在于在所述材料厚度為T，所述探測面與所述發(fā)射器件的距離為Y1，所述發(fā)射器件與所述接收器件的距離為L，超聲波的入射角為θ時，在維持L=2·(T·tanθ-Y1)的關系的同時進行探測。
26．一種超聲波探測方法，是使發(fā)射器件和接收器件分離的雙探頭法，以規(guī)定角度向材料內部入射超聲波，在材料內面使超聲波作一次反射后，入射到材料內部探測面并反射，直接捕捉反射的超聲波，一面使發(fā)射器件與探測面之間的距離以及發(fā)射器件和接收器件之間的距離作適當的改變，一面進行探測。
27．根據權利要求24所述的超聲波探測方法，其特征在于所述材料的表面與所述探測面形成90度的角度。
28．根據權利要求25所述的超聲波探測方法，其特征在于所述材料的表面與所述探測面形成90度的角度。
29．根據權利要求26所述的超聲波探測方法，其特征在于所述材料的表面與所述探測面形成90度的角度。
30．根據權利要求24～29中任意一項所述的超聲波探測方法，其特征在于相對于所述材料表面以45度的角度入射超聲波。
31．一種超聲波探測裝置，其在一個支座上設有分離設置的發(fā)射器件和接收器件，其中，所述發(fā)射器件具有以規(guī)定角度從樣品表面向內部的樣品探測面發(fā)射超聲波的結構，所述接收器件具有捕獲從所述樣品表面反射的超聲波的結構，所述發(fā)射器件和所述接收器件可以沿與探測面成直角的方向在所述樣品表面上移動，且可任意改變所述發(fā)射器件和所述接收器件間的間隔。
32．根據權利要求31所述的超聲波探測裝置，其特征在于所述支座底面與所述發(fā)射器件底面及所述接收器件底面具有與作為所述樣品的管件外徑相同的曲率半徑。
33．根據權利要求32所述的超聲波探測裝置，其特征在于其在所述支座上還設有支承輥，以在所述管件表面可沿圓周方向移動。
34．根據權利要求32所述的超聲波探測裝置，其特征在于在所述支座還設有磁鐵，以相對于作為鋼管的所述管件作用吸引力。
35．根據權利要求33所述的超聲波探測裝置，其特征在于在所述支座還設有磁鐵，以相對于作為鋼管的所述管件作用吸引力。
36．根據權利要求32所述的超聲波探測裝置，其特征在于在所述支座上還設有編碼器，以把握沿所述管件圓周方向的移動距離。
37．根據權利要求33所述的超聲波探測裝置，其特征在于在所述支座上還設有編碼器，以把握沿所述管件圓周方向的移動距離。
38．根據權利要求34所述的超聲波探測裝置，其特征在于在所述支座上還設有編碼器，以把握沿所述管件圓周方向的移動距離。
39．根據權利要求35所述的超聲波探測裝置，其特征在于在所述支座上還設有編碼器，以把握沿所述管件圓周方向的移動距離。
40．根據權利要求31～39中任意一項所述的超聲波探測裝置，其特征在于所述發(fā)射器件的信號線，所述接收器件的信號線或所述編碼器信號線中至少一根信號線由形狀記憶合金構成。
全文摘要
本發(fā)明涉及接合夾具,其設有:包圍鋼管1的被接合部且對被接合部加熱的加熱體9,裝配在被接合部兩側同時夾持所述鋼管1的第一夾具部和第二夾具部,通過第一和第二夾具部對被接合部加壓,同時通過加熱體9加熱被接合部而進行接合,其特征在于:第一和第二夾具部、及所述加熱體9從鋼管1一側向另一側且繞鋼管1外周滑動裝配。
文檔編號B23K13/02GK1290585SQ00128578
公開日2001年4月11日 申請日期2000年8月11日 優(yōu)先權日1999年8月11日
發(fā)明者兒玉克, 巖坪清隆, 西村宣彥, 今本敏彥, 藤田正昭 申請人:三菱重工業(yè)株式會社