2025年无损检测资格证考试超声波探伤试卷附答案

2025年无损检测资格证考试超声波探伤试卷附答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.超声波在钢中的纵波声速约为5960m/s，横波声速约为3230m/s，当采用入射角为20°的斜探头检测钢工件时，第二介质（钢）中的横波折射角约为（）（已知有机玻璃纵波声速为2730m/s）A.35°B.45°C.55°D.65°2.以下哪种因素不会导致超声波衰减（）A.声束扩散B.材料晶界散射C.工件表面粗糙度D.耦合剂厚度3.某探头型号为2.5P20Z，其中“20”表示（）A.频率20MHzB.晶片直径20mmC.焦距20mmD.灵敏度余量20dB4.采用DAC曲线进行缺陷定量时，若检测灵敏度校准为Φ2mm平底孔当量，实际检测中发现某缺陷波高比DAC曲线高6dB，则该缺陷当量为（）A.Φ1mmB.Φ2mmC.Φ4mmD.Φ8mm5.超声波探伤中，“盲区”主要由（）引起A.仪器电噪声B.探头始脉冲宽度C.工件表面耦合不良D.近场区干扰6.对于粗晶材料（如奥氏体不锈钢）检测，应优先选择（）A.高频探头（5MHz以上）B.低频探头（2.5MHz以下）C.横波探头D.双晶探头7.检测厚度为30mm的钢板时，若采用单晶直探头，近场区长度N=D²f/(4c)（D为晶片直径，f为频率，c为声速），当探头为2.5MHz、Φ20mm时，近场区长度约为（）（钢中纵波声速取5960m/s）A.15mmB.35mmC.55mmD.75mm8.以下关于耦合剂的说法，错误的是（）A.耦合剂的声阻抗应接近工件声阻抗B.水是常用耦合剂，但需添加防锈剂C.耦合剂厚度越厚，声能传递效率越高D.甘油适用于粗糙表面检测9.采用K2探头（折射角β=63.4°）检测厚度为50mm的焊缝，若缺陷水平距离为80mm，则缺陷深度为（）A.20mmB.40mmC.60mmD.80mm10.超声波探伤仪的“水平线性”误差应不大于（）A.1%B.3%C.5%D.10%11.以下哪种缺陷的回波特征通常表现为“波幅低、宽度大、移动缓慢”（）A.气孔B.裂纹C.夹渣D.未焊透12.检测奥氏体不锈钢焊缝时，因晶粒粗大导致声束散射严重，可采取的措施是（）A.提高检测频率B.减小探头晶片尺寸C.采用聚焦探头D.增加耦合剂厚度13.若某材料的声阻抗为Z=ρc（ρ为密度，c为声速），钢的密度约为7.8×10³kg/m³，纵波声速5960m/s，则钢的声阻抗约为（）×10⁶kg/(m²·s)A.46.5B.32.3C.27.3D.18.614.超声波垂直入射到异质界面时，若第二介质声阻抗远大于第一介质，反射波与入射波的相位关系为（）A.同相B.反相C.无关D.随机变化15.以下关于AVG曲线的说法，正确的是（）A.A表示距离，V表示波幅，G表示缺陷类型B.仅适用于横波检测C.可用于缺陷当量和距离的换算D.与探头参数无关16.检测厚度为100mm的锻件时，若底面回波高度为满刻度的80%，当缺陷波高为满刻度的20%时，缺陷与底面的声压比为（）A.1:2B.1:4C.1:8D.1:1617.双晶直探头检测薄板时，两个晶片的倾斜方向（）A.相同B.相反C.任意D.垂直18.以下哪种情况会导致检测灵敏度降低（）A.工件温度升高（声速降低）B.探头磨损导致晶片面积减小C.仪器增益增大D.耦合剂层厚度为λ/4（λ为波长）19.采用脉冲反射法检测时，若工件中存在两个平行于检测面的缺陷，深度分别为20mm和40mm，波幅相同，则（）A.两个缺陷当量相同B.20mm处缺陷当量更大C.40mm处缺陷当量更大D.无法比较20.超声波探伤中，“灵敏度余量”是指（）A.仪器最大输出功率B.探头接收微弱信号的能力C.仪器在基准灵敏度下可检测的最小缺陷D.仪器最大增益与基准灵敏度的差值二、填空题（每空1分，共20分）1.超声波的波型主要有纵波、横波、表面波和______。2.声压反射率公式为______（Z1、Z2为界面两侧声阻抗）。3.近场区长度N=______（D为晶片直径，f为频率，c为声速）。4.横波探头的K值定义为______与______的比值。5.超声波衰减包括扩散衰减、______和______。6.DAC曲线的全称是______。7.检测前需对探头进行______校准和______校准。8.缺陷定性的常用方法有______、______和动态波形分析。9.耦合剂的主要作用是______，减少______的影响。10.厚板检测中，分层缺陷的回波特征通常为______、______。11.超声波探伤仪的垂直线性误差应不大于______。12.当工件厚度超过三倍近场区长度时，可认为处于______区域。三、判断题（每题1分，共10分）1.纵波只能在固体中传播。（）2.探头频率越高，分辨率越好，但穿透性越差。（）3.耦合剂的主要作用是润滑探头与工件表面。（）4.距离波幅曲线（DAC）仅用于缺陷定量。（）5.缺陷波幅越高，其当量一定越大。（）6.横波检测时，工件中同时存在纵波和横波。（）7.近场区检测时，缺陷定位误差较大。（）8.表面波只能检测工件表面下2～3个波长深度的缺陷。（）9.仪器水平线性误差过大时，会导致缺陷定位不准确。（）10.双晶探头检测时，两个晶片分别作为发射和接收，可减少盲区。（）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述超声波探伤的基本原理。2.影响超声波在介质中传播速度的主要因素有哪些？3.绘制DAC曲线的主要步骤包括哪些？4.列举三种缺陷定性的常用方法，并说明其依据。5.检测前为何需要对探头进行校准？主要校准哪些参数？五、计算题（共20分）1.（5分）某探头为2.5MHz、Φ14mm直探头，检测钢工件（纵波声速5960m/s），计算其近场区长度N。2.（5分）采用K2斜探头（钢中横波声速3230m/s）检测焊缝，已知入射点至缺陷的水平距离为60mm，求缺陷深度。3.（5分）检测某工件时，底面回波（深度100mm）波幅为满刻度的50%，某缺陷（深度50mm）波幅为满刻度的25%，若材质衰减系数α=0.04dB/mm（单程），求缺陷与底面的当量差（假设扩散衰减按球面波计算）。4.（5分）已知有机玻璃纵波声速为2730m/s，钢中横波声速为3230m/s，若要求钢中横波折射角为45°，计算探头入射角θ。答案一、单项选择题1-5：CDBCB6-10：BCCBB11-15：CCABC16-20：BBABC二、填空题1.板波2.(Z2-Z1)/(Z2+Z1)3.D²f/(4c)4.水平距离；深度5.散射衰减；吸收衰减6.距离-波幅曲线7.前沿；K值（或角度）8.回波特征分析；频率分析9.传递声能；空气间隙10.波幅高；位置固定11.5%12.远场三、判断题1-5：×√×××6-10：√√√√√四、简答题1.超声波探伤利用高频声波（通常0.5～10MHz）在工件中传播时，遇到声阻抗差异界面（如缺陷、底面）会产生反射的特性，通过仪器接收反射波的时间、波幅等参数，判断缺陷的位置、大小和性质。2.主要因素：①介质种类（固＞液＞气）；②介质密度（密度越大，声速越高，对固体影响较小）；③温度（多数介质中温度升高，声速降低）；④晶体结构（各向异性材料中声速随方向变化）。3.步骤：①选择标准试块（如CSK-ⅡA）；②在试块上加工不同深度的人工反射体（如Φ1×6横孔）；③将各反射体回波调至基准波高（如80%满刻度）；④记录不同深度对应的增益值；⑤绘制深度-增益曲线，即为DAC曲线。4.①回波特征法：根据波幅、形状、动态包络判断（如裂纹波尖锐陡峭，夹渣波宽而低）；②频率分析法：利用缺陷对不同频率声波的反射差异（如气孔反射高频成分少）；③动态波形法：移动探头观察回波变化（如未焊透波随探头移动变化小）。5.校准目的：确保检测结果的准确性和可比性。主要校准参数：①探头前沿距离（入射点至晶片前端的距离）；②K值（或折射角）；③探头频率；④晶片尺寸；⑤主声束偏离角（确保声束指向性良好）。五、计算题1.N=D²f/(4c)=(14×10⁻³)²×2.5×10⁶/(4×5960)=(0.000196×2,500,000)/(23840)=490/23840≈20.56mm（保留两位小数）2.K=水平距离/深度→深度=水平距离/K=60/2=30mm3.底面回波声压P_b=P0×(100⁻¹)×10^(-α×100)（扩散衰减1/R，衰减系数α）缺陷回波声压P_d=P0×(50⁻¹)×10^(-α×50)当量差=20lg(P_d/P_b)=20lg[(1/50×10^(-0.04×50))/(1/100×10^(-0.04×100))]