2025年无损检测员高级(钢轨探伤工)理论考试题库及答案

2025年无损检测员高级(钢轨探伤工)理论考试题库及答案一、选择题1.超声波在介质中传播时，遇到尺寸与波长相当的障碍物时，将发生（）现象。A.反射B.折射C.衍射D.干涉答案：C解析：当超声波遇到尺寸与波长相当的障碍物时，会绕过障碍物继续传播，这种现象称为衍射。反射是指超声波遇到界面返回原介质；折射是指超声波从一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变；干涉是指两列或多列波相遇时相互叠加的现象。2.钢轨探伤中，探伤仪的增益旋钮主要用于调节（）。A.发射强度B.接收灵敏度C.扫描速度D.报警阈值答案：B解析：增益旋钮用于调节探伤仪接收信号的放大倍数，也就是调节接收灵敏度。发射强度一般由发射电路相关参数控制；扫描速度通常通过时基电路等进行调节；报警阈值则是设定一个信号幅度界限，当回波信号超过该界限时触发报警。3.钢轨探伤仪的垂直线性是指（）。A.探伤仪荧光屏上显示的信号幅度与输入到探头的超声信号幅度成正比的程度B.探伤仪荧光屏上显示的信号幅度与探头接收的超声信号幅度成正比的程度C.探伤仪荧光屏上显示的信号幅度与被测工件中缺陷大小成正比的程度D.探伤仪荧光屏上显示的信号幅度与超声传播时间成正比的程度答案：B解析：垂直线性是指探伤仪荧光屏上显示的信号幅度与探头接收的超声信号幅度成正比的程度。它反映了探伤仪对不同幅度信号真实放大的能力，垂直线性好，才能准确测量缺陷的大小。而选项A输入到探头的超声信号幅度与显示信号幅度关系不大；选项C缺陷大小与显示信号幅度并非简单的正比关系，还受很多因素影响；选项D信号幅度与超声传播时间没有直接的正比关系。4.钢轨探伤中，采用70°探头主要是检测（）。A.轨头核伤B.轨腰水平裂纹C.轨底横向裂纹D.轨底纵向裂纹答案：A解析：70°探头主要用于检测轨头核伤。因为70°探头的声束以一定角度入射到轨头部位，能够有效地发现轨头内部的核伤等缺陷。轨腰水平裂纹一般用37°探头检测；轨底横向裂纹和纵向裂纹通常也需要特定角度的探头组合来检测，70°探头不是检测它们的主要探头。5.用超声探伤法检测钢轨时，为了使超声波能有效地传入钢轨，需要在探头与钢轨表面之间施加（）。A.耦合剂B.润滑油C.冷却液D.清洁剂答案：A解析：耦合剂的作用是排除探头与钢轨表面之间的空气，使超声波能有效地传入钢轨。润滑油主要用于减少机械部件之间的摩擦；冷却液用于降低设备温度；清洁剂用于清洁物体表面，它们都不能起到使超声波有效传入钢轨的作用。6.钢轨探伤仪的动态范围是指（）。A.探伤仪能够检测的最大缺陷与最小缺陷的尺寸范围B.探伤仪能够检测的最大声程与最小声程的范围C.探伤仪荧光屏上能分辨的最大信号幅度与最小信号幅度之比D.探伤仪发射脉冲的最大能量与最小能量之比答案：C解析：动态范围是指探伤仪荧光屏上能分辨的最大信号幅度与最小信号幅度之比。它反映了探伤仪能够同时显示大幅度信号和小幅度信号的能力，动态范围大，探伤仪就能检测到不同大小的缺陷。选项A最大和最小缺陷尺寸范围与动态范围概念不同；选项B最大和最小声程范围与动态范围无关；选项D发射脉冲的最大和最小能量之比也不是动态范围的定义。7.钢轨探伤中，当发现可疑波形时，应（）。A.立即判定为缺陷B.反复移动探头，观察波形变化，并结合其他方法进一步确认C.忽略该波形，继续探伤D.降低增益，使波形消失答案：B解析：当发现可疑波形时，不能立即判定为缺陷，因为可能存在一些干扰因素导致出现类似缺陷的波形。应该反复移动探头，观察波形的变化，比如波形的稳定性、是否随探头移动有规律变化等，同时还可以结合其他方法如对比试块验证、多探头综合检测等进一步确认。忽略该波形可能会漏检真正的缺陷；降低增益使波形消失并不能解决问题，也不能确定是否为缺陷。8.钢轨探伤仪的水平线性是指（）。A.探伤仪荧光屏上显示的信号位置与超声传播时间成正比的程度B.探伤仪荧光屏上显示的信号幅度与超声传播时间成正比的程度C.探伤仪荧光屏上显示的信号位置与被测工件中缺陷位置成正比的程度D.探伤仪荧光屏上显示的信号幅度与被测工件中缺陷大小成正比的程度答案：A解析：水平线性是指探伤仪荧光屏上显示的信号位置与超声传播时间成正比的程度。它保证了在探伤过程中，能够准确地根据荧光屏上信号的位置来确定缺陷的深度或距离。选项B信号幅度与超声传播时间没有直接的正比关系；选项C缺陷位置与显示信号位置不是简单的正比关系，还受声速等因素影响；选项D信号幅度与缺陷大小并非简单的正比关系。9.钢轨探伤中，使用的试块主要作用是（）。A.调节探伤仪的灵敏度B.检测探伤仪的性能C.对比缺陷的大小和性质D.以上都是答案：D解析：试块在钢轨探伤中有多种作用。可以用试块来调节探伤仪的灵敏度，使探伤仪能够准确地检测到不同大小的缺陷；通过在试块上测试，可以检测探伤仪的性能，如垂直线性、水平线性等是否符合要求；还可以将实际探伤中发现的波形与试块上已知缺陷的波形进行对比，从而判断缺陷的大小和性质。10.钢轨探伤仪的发射电路主要作用是（）。A.产生高频电脉冲，激励探头产生超声波B.接收超声波信号，并将其转换为电信号C.放大接收的电信号D.对放大后的信号进行处理和显示答案：A解析：发射电路的主要作用是产生高频电脉冲，激励探头中的压电晶片产生超声波。接收超声波信号并将其转换为电信号是探头的功能；放大接收的电信号是接收电路的功能；对放大后的信号进行处理和显示是后续处理电路和显示电路的功能。二、判断题1.超声波在介质中传播时，其速度与介质的性质和温度有关。（）答案：正确解析：超声波在不同介质中的传播速度不同，这是由介质的弹性模量和密度等性质决定的。同时，温度也会影响介质的物理性质，从而影响超声波的传播速度。例如，在钢轨中，温度变化会使钢轨的弹性模量等发生改变，进而导致超声波传播速度的变化。2.钢轨探伤仪的灵敏度越高，检测效果就越好。（）答案：错误解析：虽然提高灵敏度可以检测到更小的缺陷，但灵敏度过高会使探伤仪接收过多的干扰信号，如噪声、杂波等，导致误判增多，影响检测结果的准确性。因此，需要根据实际情况合理调节探伤仪的灵敏度，而不是越高越好。3.70°探头在检测轨头核伤时，核伤的回波一定出现在荧光屏的固定位置。（）答案：错误解析：轨头核伤的位置不同，其回波在荧光屏上出现的位置也不同。核伤在轨头中的深度、横向位置等因素都会影响回波信号在荧光屏上的显示位置。而且，核伤的形状、大小和性质等也可能导致回波信号的特征发生变化，所以回波不一定出现在荧光屏的固定位置。4.钢轨探伤中，只要发现波形异常就一定是存在缺陷。（）答案：错误解析：在钢轨探伤过程中，波形异常可能是由多种原因引起的，不一定是存在缺陷。例如，钢轨表面的不平整、探头与钢轨之间的耦合不良、探伤仪本身的电气干扰等都可能导致波形异常。因此，当发现波形异常时，需要进一步分析和确认是否为真正的缺陷。5.探伤仪的垂直线性不好会影响对缺陷大小的准确判断。（）答案：正确解析：垂直线性是指探伤仪荧光屏上显示的信号幅度与探头接收的超声信号幅度成正比的程度。如果垂直线性不好，那么荧光屏上显示的信号幅度就不能准确反映实际接收到的超声信号幅度，从而影响对缺陷大小的准确判断。因为通常是根据回波信号的幅度来估算缺陷大小的。6.钢轨探伤时，耦合剂的用量越多越好。（）答案：错误解析：耦合剂的用量过多可能会导致探头在钢轨表面滑动不稳定，影响探伤的准确性。而且过多的耦合剂还可能会流入探头与钢轨的间隙中形成气泡，反而影响超声波的传播。合适的耦合剂用量应该以能够排除探头与钢轨表面之间的空气，保证超声波有效传入钢轨为宜。7.用超声探伤法检测钢轨时，超声波的频率越高，检测灵敏度就越高。（）答案：错误解析：一般来说，在一定范围内提高超声波频率可以提高检测灵敏度，因为高频超声波的波长较短，能够检测到更小的缺陷。但频率过高也会带来一些问题，如超声波在钢轨中的衰减增大，传播距离减小，同时对探伤仪和探头的要求也更高。而且，过高的频率还可能导致杂波增多，影响检测结果的准确性。所以不能简单地认为超声波频率越高，检测灵敏度就越高，需要综合考虑各种因素来选择合适的频率。8.钢轨探伤仪的水平线性误差越小，对缺陷位置的定位就越准确。（）答案：正确解析：水平线性是指探伤仪荧光屏上显示的信号位置与超声传播时间成正比的程度。水平线性误差越小，说明荧光屏上信号位置与超声传播时间的线性关系越好，这样就能够更准确地根据信号在荧光屏上的位置来确定缺陷的位置，从而提高对缺陷位置的定位精度。9.钢轨探伤中，发现轨底横向裂纹时，应立即通知线路维修部门进行处理。（）答案：正确解析：轨底横向裂纹是一种严重的钢轨缺陷，它会严重影响钢轨的承载能力和安全性。一旦发现轨底横向裂纹，应立即通知线路维修部门进行处理，以避免发生钢轨断裂等安全事故。10.探伤仪的动态范围越大，说明探伤仪能够检测的缺陷尺寸范围越广。（）答案：正确解析：动态范围是指探伤仪荧光屏上能分辨的最大信号幅度与最小信号幅度之比。动态范围越大，探伤仪就能够同时显示大幅度信号和小幅度信号，也就意味着它能够检测到较大尺寸和较小尺寸的缺陷，即能够检测的缺陷尺寸范围越广。三、简答题1.简述超声波探伤的基本原理。答：超声波探伤是利用超声波在材料中传播时，遇到缺陷会产生反射、折射、衍射等现象来检测材料内部缺陷的方法。当超声波在均匀介质中传播时，它会按照一定的方向和速度前进。当遇到缺陷时，超声波的传播会受到影响，一部分超声波会在缺陷界面发生反射，形成反射波。探伤仪通过探头将电信号转换为超声波发射到被检测材料中，同时接收反射回来的超声波并将其转换为电信号。根据反射波的出现位置、幅度等信息，可以判断缺陷的存在、位置、大小和性质等。例如，如果在荧光屏上出现了除底面回波以外的其他回波，就可能表示材料内部存在缺陷，通过测量回波与发射波之间的时间间隔，可以计算出缺陷的深度；根据回波的幅度大小，可以大致估算缺陷的大小。2.钢轨探伤中，70°探头和37°探头各有什么作用？答：70°探头主要用于检测轨头核伤。它的声束以一定角度入射到轨头部位，当轨头内部存在核伤时，超声波会在核伤界面发生反射，产生回波信号。通过观察和分析70°探头的回波信号，可以判断轨头核伤的位置、大小和性质等。70°探头的检测原理是利用超声波在轨头中的折射和反射，能够有效地发现轨头内部的横向和纵向缺陷。37°探头主要用于检测轨腰水平裂纹、轨底横向裂纹等。当超声波以37°角入射到钢轨中时，对于轨腰部位的水平裂纹和轨底的横向裂纹，能够产生较强的反射回波。通过分析37°探头的回波信号，可以确定这些缺陷的位置和大致情况。它在检测钢轨的这些部位缺陷时具有较好的效果，是钢轨探伤中常用的探头之一。3.如何调节钢轨探伤仪的灵敏度？答：调节钢轨探伤仪的灵敏度通常可以按照以下步骤进行：（1）选择合适的试块：根据探伤的要求和钢轨的类型，选择具有已知缺陷的试块，如GTS-60试块等。（2）连接探头和探伤仪：将合适的探头正确连接到探伤仪上，并确保连接牢固。（3）开机预热：打开探伤仪，让其预热一段时间，使仪器达到稳定的工作状态。（4）调节扫描速度：根据探伤的范围和要求，调节探伤仪的扫描速度，使荧光屏上的刻度能够准确反映超声波的传播时间和缺陷的位置。（5）调节增益：将探头放在试块的已知缺陷部位，缓慢调节探伤仪的增益旋钮，使试块上已知缺陷的回波信号达到合适的幅度，一般将回波信号调节到荧光屏满刻度的80%左右。此时的增益值就是探伤时的参考灵敏度。（6）对比调节：可以在试块上不同深度和大小的缺陷处进行测试，对比回波信号的幅度，进一步微调增益，确保探伤仪能够准确检测到不同大小和位置的缺陷。（7）现场修正：在实际探伤现场，由于钢轨的材质、表面状况等与试块可能存在差异，需要根据现场情况对灵敏度进行适当修正。例如，如果钢轨表面粗糙，可能需要适当提高灵敏度；如果存在较多干扰信号，可能需要适当降低灵敏度。4.简述钢轨探伤中发现可疑波形后的处理方法。答：当在钢轨探伤中发现可疑波形后，可以按照以下方法进行处理：（1）反复移动探头：在发现可疑波形的部位，缓慢、反复地移动探头，观察波形的变化情况。如果是真正的缺陷，回波信号应该具有一定的稳定性和规律性，随着探头的移动，回波信号的位置、幅度等会有相应的变化。如果是干扰信号，波形可能会不稳定，或者随着探头的移动很快消失。（2）改变探头角度：尝试改变探头的入射角度，观察回波信号的变化。不同角度的超声波对缺陷的反射情况可能不同，通过改变角度可以更全面地了解缺陷的特征。例如，对于一些倾斜的缺陷，改变探头角度可能会使回波信号更加明显。（3）多探头验证：使用不同类型的探头（如70°探头、37°探头等）对可疑部位进行检测，综合分析各个探头的回波信号。不同探头对不同类型的缺陷有不同的检测优势，通过多探头验证可以提高检测的准确性，判断缺陷的类型和位置。（4）对比试块分析：将可疑波形与试块上已知缺陷的波形进行对比。试块上的缺陷大小、形状和性质是已知的，通过对比可以大致判断可疑缺陷的大小和性质。同时，还可以根据试块上的校准数据，对可疑缺陷的位置进行更准确的定位。（5）标记和记录：如果经过初步分析认为可疑波形可能是缺陷，应该在钢轨上对该部位进行标记，并详细记录相关信息，如发现的位置、波形特征、探头类型等。标记和记录的信息对于后续的进一步检测和处理非常重要。（6）进一步检测：对于标记的可疑部位，可以采用其他检测方法进行进一步确认，如磁粉探伤、射线探伤等。这些方法可以从不同的角度检测缺陷，提高检测的可靠性。如果经过进一步检测确认是缺陷，应该及时通知相关部门进行处理。5.探伤仪的垂直线性和水平线性对钢轨探伤有什么影响？答：探伤仪的垂直线性和水平线性对钢轨探伤有重要影响：垂直线性的影响：垂直线性是指探伤仪荧光屏上显示的信号幅度与探头接收的超声信号幅度成正比的程度。垂直线性好，能够准确地反映回波信号的幅度大小，从而可以根据回波幅度准确地估算缺陷的大小。因为在实际探伤中，通常是根据回波信号的幅度来判断缺陷的尺寸。如果垂直线性不好，荧光屏上显示的信号幅度就不能准确反映实际接收到的超声信号幅度，可能会导致对缺陷大小的误判。例如，当垂直线性较差时，小缺陷的回波信号可能被过度放大，而大缺陷的回波信号可能被压缩，从而无法准确判断缺陷的真实大小。水平线性的影响：水平线性是指探伤仪荧光屏上显示的信号位置与超声传播时间成正比的程度。水平线性好，能够准确地根据荧光屏上信号的位置来确定缺陷的深度或距离。在钢轨探伤中，准确地定位缺陷的位置对于及时采取维修措施非常重要。如果水平线性不好，信号在荧光屏上的显示位置与实际超声传播时间不一致，就会导致对缺陷位置的定位不准确。例如，可能会将缺陷的位置判断错误，使得维修人员无法准确找到缺陷部位，影响维修效率和质量。因此，良好的水平线性是保证钢轨探伤中缺陷准确定位的关键因素之一。四、论述题1.论述如何提高钢轨探伤的准确性和可靠性。答：提高钢轨探伤的准确性和可靠性是保障铁路运输安全的重要任务，需要从多个方面进行综合考虑和实施，以下是具体的措施：人员方面（1）专业培训：对探伤人员进行系统、全面的专业培训是基础。培训内容应包括超声波探伤原理、钢轨的结构和性能、探伤仪的操作和维护等知识。通过专业培训，使探伤人员深入理解探伤的基本原理和方法，掌握探伤仪的正确操作技巧，能够准确识别不同类型的缺陷波形。同时，定期组织技能考核和经验交流活动，不断提高探伤人员的业务水平和实际操作能力。（2）职业道德和责任心：培养探伤人员的职业道德和责任心至关重要。探伤工作直接关系到铁路运输的安全，探伤人员必须要有高度的责任感，认真对待每一次探伤任务。在探伤过程中，要严格按照操作规程进行操作，仔细观察和分析每一个波形，不放过任何可疑的信号。同时，要做好探伤记录，确保记录的准确性和完整性，为后续的分析和处理提供可靠的依据。设备方面（1）选用优质设备：选择性能稳定、精度高的探伤仪和探头是提高探伤准确性的关键。在采购设备时，要对设备的性能进行严格的测试和评估，选择符合相关标准和要求的产品。同时，要根据不同的探伤要求和钢轨类型，选择合适的探头，如70°探头、37°探头等，以确保能够有效地检测到各种类型的缺陷。（2）定期维护和校准：探伤设备需要定期进行维护和校准，以保证其性能的稳定性和准确性。定期对探伤仪进行电气性能测试、探头的灵敏度测试等，及时发现和解决设备存在的问题。同时，按照规定的时间间隔对探伤仪进行校准，确保其各项参数符合标准要求。在每次探伤前，也要对设备进行检查和调试，确保设备正常工作。探伤方法方面（1）多探头组合探伤：采用多种探头组合的探伤方法可以提高对不同类型缺陷的检测能力。例如，70°探头主要用于检测轨头核伤，37°探头用于检测轨腰水平裂纹和轨底横向裂纹等。通过同时使用多种探头进行探伤，可以从不同角度和方向检测钢轨，提高缺陷的检出率。（2）对比试块验证：在探伤过程中，使用对比试块进行验证是非常重要的。对比试块上具有已知大小和位置的缺陷，可以通过与试块上的波形进行对比，准确判断实际探伤中发现的缺陷的大小和位置。同时，对比试块还可以用于校准探伤仪的灵敏度和调整探伤参数，确保探伤结果的准确性。（3）综合分析：对探伤结果进行综合分析可以提高判断的准确性。不仅要根据回波信号的幅度、位置等信息来判断缺陷的存在和大小，还要考虑钢轨的使用年限、运行环境等因素。例如，对于使用年限较长的钢轨，要更加关注一些微小的缺陷，因为这些缺陷在长期的使用过程中可能会逐渐扩展。同时，结合其他检测方法如磁粉探伤、射线探伤等的结果进行综合分析，可以进一步提高对缺陷性质的判断准确性。环境方面（1）探伤环境控制：尽量选择在合适的环境条件下进行探伤，避免在恶劣的天气条件（如大雨、大风等）下进行探伤。因为恶劣的天气条件可能会影响探头与钢轨之间的耦合效果，导致超声波传播不稳定，从而影响探伤结果的准确性。同时，要确保探伤现场的光线充足，便于探伤人员观察探伤仪的荧光屏。（2）钢轨表面处理：在探伤前，对钢轨表面进行适当的处理可以提高探伤的准确性。清除钢轨表面的油污、铁锈等杂质，确保探头与钢轨表面良好接触。如果钢轨表面不平整，还需要进行打磨处理，以保证超声波能够有效地传入钢轨。管理方面（1）探伤计划制定：制定科学合理的探伤计划是提高探伤效率和准确性的重要保障。根据钢轨的使用情况和重要程度，合理安排探伤的时间间隔和范围。对于一些关键路段的钢轨，要增加探伤的频率；对于新铺设的钢轨，要在使用初期进行多次探伤，及时发现可能存在的制造缺陷。（2）质量监督和审核：建立完善的质量监督和审核机制，对探伤工作进行全程监督和审核。定期对探伤记录和报告进行检查，确保探伤结果的真实性和准确性。同时，对探伤工作进行质量评估，及时发现和纠正存在的问题，不断提高探伤工作的质量。通过以上多个方面的综合措施，可以有效地提高钢轨探伤的准确性和可靠性，及时发现钢轨中的缺陷，保障铁路运输的安全。2.论述钢轨探伤中常见缺陷的类型、产生原因及检测方法。答：钢轨在长期的使用过程中，会受到各种因素的影响而产生不同类型的缺陷，以下是常见缺陷的类型、产生原因及检测方法的详细论述：轨头核伤（1）类型：轨头核伤主要是指轨头内部出现的疲劳裂纹，通常呈椭圆形或圆形，严重时会导致轨头断裂。（2）产生原因：轨头核伤的产生主要是由于列车车轮对轨头的反复挤压和摩擦，在轨头内部产生交变应力。随着列车运行次数的增加，轨头内部的金属材料逐渐产生疲劳裂纹。同时，钢轨材质中的夹杂物、气孔等缺陷也会降低轨头的疲劳强度，加速核伤的形成。另外，列车的重载、高速运行等因素也会增加轨头的受力，促使核伤的产生和发展。（3）检测方法：主要采用70°探头进行检测。70°探头的声束以一定角度入射到轨头部位，当轨头内部存在核伤时，超声波会在核伤界面发生反射，产生回波信号。通过观察和分析70°探头的回波信号，可以判断轨头核伤的位置、大小和性质等。在检测过程中，要注意观察回波的出现位置、幅度和动态变化等特征。例如，如果回波信号出现在荧光屏的特定区域，且幅度较大、波形稳定，就可能表示存在轨头核伤。同时，可以采用左右移动探头、改变探头角度等方法，进一步确认核伤的情况。轨腰水平裂纹（1）类型：轨腰水平裂纹是指在轨腰部位沿水平方向发展的裂纹，可能会贯穿整个轨腰。（2）产生原因：轨腰水平裂纹的产生主要是由于列车运行时的横向力作用，使轨腰承受较大的弯曲应力。长期的反复作用会导致轨腰内部的金属材料产生疲劳裂纹。另外，钢轨在制造过程中的残余应力、焊接质量不佳等因素也可能导致轨腰水平裂纹的产生。（3）检测方法：通常使用37°探头进行检测。当37°探头的超声波以一定角度入射到轨腰部位时，遇到水平裂纹会产生反射回波。通过分析37°探头的回波信号，可以判断轨腰水平裂纹的存在和位置。在检测时，要注意观察回波信号的特征，如回波的幅度、