2025年探伤工(超声波检测设备)考试试题库(附答案)

2025年探伤工(超声波检测设备)考试试题库(附答案)一、单项选择题（每题2分，共30题，60分）1.超声波检测中，纵波在钢中的传播速度约为（）A.3230m/sB.5960m/sC.2730m/sD.1480m/s答案：B2.以下哪种耦合剂更适合粗糙表面的超声波检测？（）A.水B.甘油C.机油D.化学浆糊答案：B（甘油粘度高，能更好填充粗糙表面间隙）3.探头频率提高时，超声波的（）A.波长增加，穿透能力增强B.波长减小，分辨率提高C.波长增加，分辨率降低D.波长减小，衰减减弱答案：B（频率f=V/λ，频率升高，波长λ减小；短波长提高缺陷分辨力）4.超声波在介质中传播时，因介质晶粒粗大引起的衰减属于（）A.扩散衰减B.散射衰减C.吸收衰减D.界面衰减答案：B（晶粒粗大导致声波向多个方向散射，属于散射衰减）5.DAC曲线（距离-波幅曲线）的主要作用是（）A.确定缺陷的埋藏深度B.评定缺陷的当量大小C.计算探头的近场长度D.校准仪器的水平线性答案：B（DAC曲线用于同一反射体在不同距离下的波幅对比，评定缺陷当量）6.探头近场区长度N的计算公式为（）（D为晶片直径，λ为波长）A.N=D²/(4λ)B.N=4λ/D²C.N=D/(4λ)D.N=4D/λ答案：A7.某钢工件厚度为50mm，使用K2探头（K=tanβ=2）检测时，一次波扫查的最大水平距离为（）A.50mmB.100mmC.150mmD.200mm答案：B（水平距离=K×厚度=2×50=100mm）8.灵敏度余量是指仪器最大输出时，标准反射体回波幅度与（）的差值A.杂波电平B.荧光屏满刻度的80%C.基准波高（如50%）D.噪声电平答案：C（灵敏度余量定义为仪器最大输出时，基准反射体回波达到基准波高所需的增益余量）9.检测奥氏体不锈钢焊缝时，优先选择的探头频率是（）A.0.5MHzB.2.5MHzC.5MHzD.10MHz答案：A（奥氏体不锈钢晶粒粗大，高频声波散射严重，应选用低频探头）10.以下哪种缺陷的超声波反射波特征为“波幅低、根部宽、移动时波幅变化缓慢”？（）A.裂纹B.气孔C.未熔合D.夹渣答案：D（夹渣形状不规则、表面粗糙，反射波低且根部宽）11.数字式超声波探伤仪的A扫描显示中，横轴代表（）A.回波幅度B.声程时间/距离C.探头位置D.缺陷当量答案：B12.检测厚度为8mm的薄板焊缝时，应选用的探头类型是（）A.纵波直探头B.横波斜探头（K≥2.5）C.表面波探头D.爬波探头答案：B（薄板检测需声束覆盖整个厚度，大K值斜探头可实现一次波全厚度扫查）13.超声波检测中，“盲区”是指（）A.近场区长度B.始脉冲覆盖的无法检测区域C.探头晶片边缘的未覆盖区域D.缺陷回波与底波重叠的区域答案：B（始脉冲宽度对应的深度范围为盲区）14.校准仪器水平线性时，通常使用（）A.CSK-ⅠA试块的φ50、φ44、φ40孔B.阶梯试块的不同厚度C.半圆试块的曲面D.横孔试块的不同深度孔答案：A（CSK-ⅠA试块的φ50、φ44、φ40孔用于水平线性校准）15.以下关于TOFD技术的描述，错误的是（）A.利用缺陷端部的衍射波B.可精确测量缺陷高度C.对表面开口缺陷不敏感D.检测结果以B扫描图像显示答案：C（TOFD技术对表面开口缺陷的端部衍射波敏感）16.检测铝合金铸件时，若发现大量杂乱回波，最可能的原因是（）A.耦合剂过多B.铸件晶粒粗大C.探头频率过低D.仪器增益不足答案：B（铝合金晶粒粗大时，声波散射严重，产生草状回波）17.超声波检测中，“声压反射率”与（）无关A.入射角度B.界面两侧介质的声阻抗C.超声波类型（纵波/横波）D.探头晶片尺寸答案：D（声压反射率由界面两侧声阻抗和入射角度决定）18.某缺陷回波在DAC曲线上的波幅为DAC+6dB，其当量（）A.大于基准反射体B.小于基准反射体C.等于基准反射体D.无法确定答案：A（DAC+6dB表示缺陷回波比同距离基准反射体高6dB，当量更大）19.检测厚度为200mm的钢锻件时，应选用的探头频率范围是（）A.0.5-1MHzB.2.5-5MHzC.5-10MHzD.10-15MHz答案：B（锻件晶粒较细，中高频探头兼顾穿透性和分辨率）20.以下哪种缺陷的动态波形特征为“波峰尖锐，移动探头时波幅突然升高后迅速降低”？（）A.气孔B.裂纹C.夹渣D.未焊透答案：B（裂纹表面较平滑，反射波尖锐，移动探头时声束快速偏离裂纹面，波幅骤降）21.超声波检测中，“声强”的单位是（）A.分贝（dB）B.瓦/平方米（W/m²）C.米/秒（m/s）D.赫兹（Hz）答案：B22.制作DAC曲线时，至少需要（）个不同距离的基准反射体A.2B.3C.4D.5答案：B（通常取3个点：深度1/3、2/3、满刻度处）23.检测小径管（Φ57×5mm）对接焊缝时，应采用的扫查方式是（）A.平行扫查B.斜平行扫查C.交叉扫查D.环绕扫查答案：B（小径管曲面影响声束入射，需斜平行扫查以覆盖焊缝截面）24.超声波检测报告中，“缺陷位置”应记录（）A.缺陷在工件上的坐标或焊缝编号、长度方向位置、深度B.缺陷的当量大小C.探头的K值和频率D.仪器的型号和编号答案：A25.以下关于超声波检测耦合的描述，错误的是（）A.耦合层厚度应远小于波长B.耦合剂的声阻抗应接近工件C.水的耦合效果优于机油D.粗糙表面需增加耦合剂厚度答案：C（机油的声阻抗更接近钢，耦合效果优于水）26.某探头的晶片尺寸为14×14mm，频率2.5MHz，钢中纵波声速5960m/s，其近场长度约为（）A.20mmB.40mmC.60mmD.80mm答案：B（λ=5960/2.5×10⁶=2.384×10⁻³m=2.384mm；N=D²/(4λ)=14²/(4×2.384)≈40mm）27.检测厚度为100mm的钢板时，底波次数应至少为（）A.1次B.2次C.3次D.4次答案：B（钢板检测要求至少观察到2次底波以确认内部质量）28.以下哪种情况会导致超声波检测时底波明显降低？（）A.工件底面耦合良好B.工件内部存在密集小缺陷C.探头频率过低D.仪器增益过高答案：B（密集小缺陷散射声波，导致底波衰减）29.超声波检测中，“横向裂纹”的最佳检测方法是（）A.直探头垂直扫查B.斜探头平行于焊缝扫查C.斜探头垂直于焊缝扫查D.表面波探头扫查答案：B（横向裂纹与焊缝垂直，斜探头平行扫查时声束与裂纹面垂直）30.数字式探伤仪的“距离-波幅曲线”功能与模拟式仪器的主要区别是（）A.曲线更平滑B.可自动生成并存储C.仅适用于横波检测D.不需要校准答案：B（数字式仪器可自动计算并存储DAC曲线，模拟式需手动绘制）二、判断题（每题1分，共20题，20分）1.横波只能在固体中传播，纵波可在固体、液体、气体中传播。（）答案：√2.探头的K值越大，声束的扩散角越小。（）答案：×（K值=tanβ，β为折射角，K值越大，折射角越大，扩散角也越大）3.超声波检测的盲区主要由探头的始脉冲宽度决定。（）答案：√4.检测表面有氧化皮的工件时，耦合剂的粘度应降低以提高渗透能力。（）答案：×（氧化皮表面粗糙，需高粘度耦合剂填充间隙）5.距离-波幅曲线（DAC）仅适用于同一探头、同一探伤仪的检测。（）答案：√（DAC曲线与探头性能、仪器参数相关，更换设备需重新制作）6.超声波的衰减系数α的单位是dB/mm。（）答案：√（衰减系数通常表示为单位距离的分贝衰减量）7.检测厚度为30mm的焊缝时，应选择近场长度大于30mm的探头以避免近场区影响。（）答案：×（近场区检测灵敏度不均匀，应选择近场长度小于被检厚度）8.缺陷的当量大小等于其实际尺寸。（）答案：×（当量是与标准反射体回波幅度相同的假设尺寸，可能与实际尺寸不同）9.数字式探伤仪的采样频率越高，对信号细节的还原能力越强。（）答案：√10.检测奥氏体不锈钢焊缝时，应使用聚焦探头以提高信噪比。（）答案：×（奥氏体不锈钢晶粒粗大，聚焦探头会加剧散射，应使用低频、大晶片探头）11.表面波只能检测工件表面下2-3个波长深度的缺陷。（）答案：√12.超声波检测中，“声程”是指声波从探头到缺陷的直线距离。（）答案：√13.校准仪器垂直线性时，应使用不同幅度的回波信号验证波幅与电压的线性关系。（）答案：√14.检测厚度为5mm的薄壁管时，横波斜探头的K值应小于1.5。（）答案：×（薄壁管需大K值探头，K≥2.5以覆盖全壁厚）15.缺陷的“动态包络”是指探头移动时回波幅度的变化轨迹。（）答案：√16.超声波检测报告中，“检测比例”应注明是按长度比例还是面积比例。（）答案：√17.检测高温工件（>60℃）时，耦合剂应选择耐高温的硅油或石墨浆。（）答案：√18.复合钢板的超声波检测需分别检测复层和基层，重点关注结合面缺陷。（）答案：√19.小径管对接焊缝检测时，探头移动速度应≤150mm/s以避免漏检。（）答案：√20.超声波检测中，“草状回波”主要由工件内部微小缺陷或粗大晶粒引起。（）答案：√三、简答题（每题5分，共6题，30分）1.简述超声波检测的基本原理。答案：超声波检测利用压电效应产生和接收超声波。发射探头发射高频声波（1-10MHz），声波在工件中传播时遇到声阻抗差异界面（如缺陷、底面）会发生反射。接收探头接收反射波，通过仪器将声信号转换为电信号并显示在屏幕上（A扫描波形）。根据回波的时间、幅度和形状，可判断缺陷的位置、大小和性质。2.耦合剂的作用是什么？选择耦合剂时需考虑哪些因素？答案：作用：填充探头与工件表面的微小间隙，减少空气层引起的声能反射损失，实现声能有效传递。选择因素：①声阻抗接近工件，减少界面反射；②粘度适中（粗糙表面用高粘度，光滑表面用低粘度）；③对工件无腐蚀；④易清洗；⑤高温检测时需耐高温（如硅油）；⑥经济性。3.影响超声波衰减的主要因素有哪些？答案：①扩散衰减：声波在传播过程中因波阵面扩大导致单位面积声能减少（与距离平方成反比）；②散射衰减：介质中的晶粒、杂质等使声波向多个方向散射（与频率四次方成正比）；③吸收衰减：介质质点振动克服内摩擦将声能转化为热能（与频率成正比）。4.简述DAC曲线的制作步骤及主要用途。答案：制作步骤：①选择标准试块（如CSK-ⅡA），加工不同深度的横孔（φ3×6）；②将探头对准试块上深度为d1、d2、d3的横孔，分别调节增益使回波幅度达到基准高度（如50%满刻度），记录对应的增益值；③以深度为横轴、增益值为纵轴绘制曲线，并用直线连接各点形成DAC曲线。用途：评定缺陷当量（比较缺陷回波与DAC曲线的dB差值）；确定检测灵敏度（通常将DAC曲线作为基准，提高或降低一定dB值作为扫查灵敏度）。5.如何通过超声波回波特征对缺陷进行定性分析？答案：主要依据：①波幅：裂纹、未熔合波幅高，夹渣、气孔波幅低；②波形形状：裂纹波峰尖锐，气孔波峰圆钝，夹渣波峰分叉；③动态包络：裂纹移动探头时波幅骤升骤降，夹渣波幅变化缓慢；④底波变化：大缺陷会导致底波降低或消失；⑤多次反射：密集小缺陷会产生多次杂乱回波。6.厚板（厚度>100mm）超声波检测时，应采用哪些扫查方式？需注意哪些问题？答案：扫查方式：①锯齿形扫查：探头沿焊缝方向做10°-15°倾斜的锯齿形移动，覆盖焊缝及热影响区；②格子形扫查：在锯齿形基础上增加垂直于焊缝的扫查，检测横向缺陷；③串列扫查：使用两个斜探头，一个发射一个接收，检测厚板中间区域的缺陷。注意问题：①选择低频探头（1-2.5MHz）以提高穿透性；②校准远场灵敏度（DAC曲线需延伸至最大检测深度）；③注意工件衰减补偿（计算材料衰减系数并修正灵敏度）；④观察底波次数（至少2次底波以确认内部质量）。四、计算题（每题10分，共2题，20分）1.某直探头晶片直径D=20mm，频率f=2.5MHz，钢中纵波声速V=5960m/s。计算：（1）超声波波长λ；（2）探头近场长度N；（3）若工件厚度为80mm，判断检测区域是否在近场区外。答案：（1）λ=V/f=5960/(2.5×10⁶)=2.384×10⁻³m=2.384mm；（2）N=D²/(4λ)=20²/(4×2.384)=400/9.536≈41.95mm；（3）工件厚度80mm>N（41.95mm），检测区域在近场区外。2.用K2斜探头（折射角β=63.4°）检测厚度T=40mm的焊缝，发现一缺陷，其回波声程s=60mm。计算：（1）缺陷的深度h；（2）缺陷的水平距离l；（3）若该缺陷回波幅度为DAC+4dB，基准反射体为φ3×6横孔，求缺陷当量（已知DAC曲线对应φ3×6横孔在声程60mm处的波幅为50%满刻度）。答案：（1）深度h=s×cosβ=60×cos63.4°≈60×0.447≈26.8mm（或h=√(s²-l²)，因K=tanβ=2=l/h，故l=2h，s=√(l²+h²)=√(5h²)=h√5，h=s/√5=60/2.236≈26.8mm）；（2）水平距离l=K×h=2×26.8≈53.6mm；（3）DAC+4dB表示缺陷回波比同距离φ3×6横孔高4dB，根据分贝公式，声压比=10^(ΔdB/20)=10^(4/20)=10^0.2≈1.58，缺陷当量面积与基准反射体面积比为声压比的平方（1.58²≈2.5），故缺陷当量约为φ3×√2.5≈φ4.74mm横孔。五、综合分析题（20分）某企业对一台1000m³液化石油气球罐（壁厚32mm，材质Q345R）进行定期检验，委托你使用超声波检测其环焊缝。检测前已完成表面清理（粗糙度Ra≤6.3μm），仪器为数字式超声波探伤仪（型号CTS-9008），探头为2.5MHz、K2斜探头（晶片尺寸13×13mm），试块为CSK-ⅡA（厚度100mm，含φ3×6横孔）。问题：1.检测前需进行哪些准备工作？2.如何校准仪器的时基线（水平线性）和灵敏度？3.检测过程中发现一缺陷，其回波位于时基线40mm处（声程s=40mm），波幅为DAC+8dB，波形尖锐，移动探头时波幅从无到有快速上升