Directivity Analysis of Ultrasonic Wave Reflected from the Artificial Defect in Simulated Butt Welded Joint

가상 용접부내의 결함으로부터 반사된 초음파의 지향성 해석

The ultrasonic non-destructive testing uses the directivity of the ultrasonic pulse wave which propagates in one direction. The directivity is expressed as the relationship between the propagate direction and its sound pressure. The directivity of ultrasonic wave is closely related to determination of probe arrangement, testing sensitivity, scanning pitch and defect location and characterization. The paper measured the directivity of shear wave, which reflected from artificial defect located in weld metal zone in butt welded joint similar model made of pyrex glass by using visualization method. 2 MHz and 4 MHz angle probes were used to measure the directivity of reflection wave at the artificial defect. The directivity of shear waves reflected from the defect was different according to the probe position and the shape of butt welded joint. The difference of directivity of reflection wave was existed between 2 MHz and 4 MHz angle probes. The angle of reflection wave became equal to angle of incidence as increase of the height of excess metal.

초음파검사는 초음파 펄스가 한 방향으로 진행한다고 하는 지향성을 이용하고 있다. 초음파의 지향성은 전파 방향과 음압 분포의 관계를 나타내고 있으며 탐촉자의 배치, 탐상 감도 및 주사 간격, 결함의 위치 및 특성의 결정에 밀접한 관계가 있다. 본 논문은 초음파가시화법을 이용하여 pyrex glass로 만든 가상 맞대기 용접부내의 용접 금속부에 위치한 인공 결함으로부터 산란한 반사 횡파의 지향성을 측정하였다. 2 MHz와 4 MHz의 사각탐촉자가 인공 결함에서의 반사파의 지향성 조사에 사용되었다. 인공 결함으로부터 반사된 횡파의 지향성은 사각탐촉자의 위치 및 가상 용접부의 형상에 따라 달랐으며 2 MHz와 4 MHz의 사각 탐촉자에 따라 반사파의 지향성은 큰 차이를 나타내고 있었다. 또한 가상 용접부의 높이가 커짐에 따라 반사각과 입사각은 비슷하게 되었다.