2025年特种设备无损检测人员资格考试(超声检测UT)复习题及答案

2025年特种设备无损检测人员资格考试(超声检测UT)复习题及答案一、填空题1.超声波在介质中传播时，由于介质的粘滞性、热传导及分子吸收等原因引起的能量衰减称为（）衰减。答案：吸收2.斜探头的K值定义为（）与（）的比值，K=tanβ，其中β为（）。答案：水平距离；深度；折射角3.超声波检测中，常用的耦合剂有（）、（）、（）（至少列举三种）。答案：机油；甘油；水；浆糊（任选三种）4.距离-波幅曲线（DAC曲线）由（）线、（）线和（）线组成，分别对应不同的灵敏度等级。答案：评定；定量；判废5.超声检测中，近场区长度N的计算公式为（），其中D为（），λ为（）。答案：N=D²/(4λ)；探头直径；波长二、单项选择题1.超声波在钢中的纵波声速约为（）A.2730m/sB.3230m/sC.5960m/sD.6320m/s答案：C（钢中纵波声速约5960m/s，横波约3230m/s）2.以下哪种缺陷的回波特征通常表现为波幅高、前沿陡峭、后沿下降快，且移动探头时波幅变化敏感？（）A.气孔B.夹渣C.裂纹D.未焊透答案：C（裂纹为面状缺陷，反射强，动态响应敏感）3.检测板厚20mm的对接焊缝，选用K2斜探头（折射角β≈63.4°），其声束在焊缝中的水平跨距为（）时可覆盖整个焊缝截面？A.20mmB.40mmC.60mmD.80mm答案：B（水平跨距=板厚×K=20×2=40mm，需覆盖焊缝两侧，通常一次波检测时跨距为板厚×K）4.用CSK-IA试块校准仪器时，若测试点为R100圆弧面，仪器显示水平刻度为50mm，则仪器扫描比例为（）A.1:1B.1:2C.2:1D.1:3答案：B（R100圆弧的水平距离为100mm，仪器显示50mm，比例=显示值:实际值=50:100=1:2）5.超声检测中，当缺陷的当量尺寸小于声束截面时，应采用（）方法定量A.当量法B.测长法C.端点衍射法D.底波衰减法答案：A（小缺陷用当量法，大缺陷用测长法）三、简答题1.简述超声波检测中“耦合”的作用及影响耦合效果的主要因素。答案：耦合的作用是减少探头与工件表面之间的空气层，使超声波有效传入工件。影响耦合效果的因素包括：耦合剂的声阻抗（需接近工件）、工件表面粗糙度（表面越光滑，耦合越好）、耦合剂的厚度（越薄越好，避免多层反射）、探头与工件的接触压力（压力适当，避免气泡）。2.说明距离-波幅曲线（DAC曲线）的绘制步骤及主要用途。答案：绘制步骤：①选择标准试块（如CSK-ⅡA）；②在试块上选取不同深度的人工反射体（如φ3×40横孔）；③分别测试各反射体的回波高度，记录深度与波幅；④将各点连接成曲线，得到评定线（EL）、定量线（SL）、判废线（RL）。主要用途：用于缺陷的定量评定（判断缺陷当量）、灵敏度调整（检测时将基准反射体回波调至定量线）、缺陷等级判定（根据波幅超过哪条线确定是否合格）。3.对比直探头与斜探头的适用场景及检测原理差异。答案：直探头用于检测与检测面平行的缺陷（如板材分层、锻件缺陷），发射纵波，声束垂直入射工件；斜探头用于检测与检测面成一定角度的缺陷（如焊缝中的横向裂纹、未熔合），通过楔块将纵波转换为横波（或表面波、板波），声束以折射角入射工件，利用横波的反射特性检测缺陷。4.简述超声检测中“伪缺陷波”的常见类型及识别方法。答案：常见伪缺陷波包括：①迟到波（由声束扩散在工件底面多次反射引起，波幅较低，位置固定）；②三角反射波（圆柱面工件中声束在内外壁反射形成，波幅稳定，位置可计算）；③轮廓回波（工件几何形状突变处的反射，如焊缝余高、台阶，可通过扫查位置判断）；④草状波（材料晶粒粗大引起的散射波，波幅低、密集，无固定位置）。识别方法：通过移动探头观察波幅变化（伪波通常位置固定）、结合工件结构分析（如几何形状是否突变）、对比底波或参考反射体（草状波无底波衰减）。5.列举JB/T4730标准中对焊缝超声检测灵敏度的调整要求。答案：①采用标准试块（如CSK-IA、CSK-ⅡA）或对比试块；②检测灵敏度不低于评定线灵敏度；③扫查灵敏度一般为定量线灵敏度+6dB；④对于板厚≤46mm的焊缝，推荐使用CSK-ⅡA试块；板厚＞46mm时，使用CSK-ⅢA试块（φ1×6横孔）；⑤调整时需考虑耦合补偿和材质衰减补偿（若材质衰减系数＞4dB/m，需进行修正）。四、计算题1.用K2斜探头（折射角β=63.4°）检测板厚T=25mm的对接焊缝，发现一缺陷，仪器显示水平刻度为35mm（扫描比例1:1），求缺陷的深度和水平距离（假设前沿距离L0=15mm）。答案：水平距离=显示值-前沿距离=35-15=20mm；深度=水平距离/K=20/2=10mm（或用三角函数：深度=水平距离×cotβ=20×cot63.4°≈20×0.5=10mm）。2.某工件厚度为60mm，使用2.5MHz、φ20mm直探头检测（钢中纵波声速cL=5960m/s），计算近场区长度N和半扩散角θ。答案：波长λ=c/f=5960/(2.5×10⁶)=2.384×10⁻³m=2.384mm；近场区N=D²/(4λ)=20²/(4×2.384)=400/9.536≈41.95mm；半扩散角θ=arcsin(1.22λ/D)=arcsin(1.22×2.384/20)=arcsin(0.145)≈8.3°。3.用DAC曲线评定缺陷，已知定量线（SL）为φ3×40-12dB，某缺陷回波比SL高6dB，求该缺陷的当量尺寸（假设DAC曲线按φ3×40横孔制作）。答案：缺陷回波=SL+6dB=（φ3×40-12dB）+6dB=φ3×40-6dB；根据距离-波幅关系，波幅每增加6dB，当量尺寸约增大1倍（或查表），因此缺陷当量约为φ3×40×√2≈φ4.2×40（或直接表述为φ3横孔当量+6dB，当量为φ4.2横孔）。五、案例分析题某压力管道环焊缝（材质Q345R，壁厚16mm）采用超声检测，检测工艺要求：探头K2（前沿L0=12mm），扫描比例1:1，检测灵敏度为CSK-ⅢA试块φ1×6横孔（深度16mm）回波调至80%。检测时在焊缝中心位置（距探头入射点水平距离25mm）发现一缺陷，回波高度为满刻度的95%，动态波形显示波幅随探头移动先升后降，且缺陷波两侧有小锯齿状波动。1.计算该缺陷的深度和水平距离（从焊缝中心算起）。答案：水平距离=显示值-L0=25-12=13mm（入射点至缺陷的水平距离）；焊缝中心位于板厚中心，即深度8mm（板厚16mm），缺陷深度=水平距离/K=13/2=6.5mm（距检测面），相对于焊缝中心的深度偏差=8-6.5=1.5mm（位于焊缝中心上方1.5mm）。2.判断缺陷类型并说明依据。答案：缺陷类型可能为裂纹。依据：①回波高度超过检测灵敏度（95%＞80%），波幅高；②动态波形“先升后降”符合裂纹的尖锐反射特征；③两侧小锯齿状波动为裂纹尖端的衍射波，是裂纹的典型特征；④位于焊缝中心（热影响区或熔合线附近），是裂纹易出现位置。3.根据JB/T4730标准，该缺陷应如何评定？答案：JB/T4730中，壁厚16mm的焊缝属于B级检测，判废线为定量线+10dB