2025年无损检测员(高级技师)无损检测技术试卷(附答案)

2025年无损检测员(高级技师)无损检测技术试卷(附答案)一、单项选择题（每题2分，共20题，40分）1.采用相控阵超声检测（PAUT）对厚壁奥氏体不锈钢焊缝进行检测时，为减少晶粒噪声干扰，最合理的探头参数选择是（）A.5MHz，64阵元，晶片间距0.5mmB.2.5MHz，32阵元，晶片间距1.0mmC.10MHz，128阵元，晶片间距0.3mmD.1MHz，16阵元，晶片间距2.0mm2.全聚焦技术（TFM）与传统相控阵检测相比，其核心优势在于（）A.扫查速度更快B.无需校准试块C.能实现全孔径数据重构D.对表面粗糙度要求更低3.数字射线检测（DR）中，影响图像空间分辨率的关键因素是（）A.X射线管焦点尺寸B.探测器像素尺寸C.透照电压D.工件厚度4.磁粉检测中，采用交流电磁轭检测厚壁工件时，若提升力符合要求但缺陷显示不清晰，最可能的原因是（）A.磁轭间距过大B.磁化电流频率过高C.工件表面有氧化皮D.磁悬液浓度过低5.涡流检测中，用于区分表面裂纹和近表面夹杂的主要特征参数是（）A.阻抗信号幅值B.阻抗信号相位角C.检测频率D.提离效应6.超声检测中，计算钢中纵波近场区长度N时，公式N=D²/(4λ)中的λ应为（）A.钢中纵波波长B.钢中横波波长C.空气中纵波波长D.探头标称波长7.射线检测评定底片时，某缺陷影像呈不规则锯齿状，黑度分布不均匀，边界模糊，最可能的缺陷类型是（）A.气孔B.夹渣C.裂纹D.未熔合8.渗透检测中，若采用后乳化型荧光渗透剂，显像时间不足会导致（）A.缺陷显示过亮B.微小缺陷漏检C.背景荧光过强D.渗透剂残留9.电磁超声检测（EMAT）与常规超声检测相比，最大的技术特点是（）A.无需耦合剂B.检测灵敏度更高C.对表面粗糙度要求更低D.可直接检测高温工件10.超声检测奥氏体不锈钢焊缝时，为改善声束指向性，应优先选择（）A.聚焦探头B.双晶探头C.高频探头D.大晶片探头11.射线检测中，当透照厚度比K值超过标准允许值时，最合理的解决措施是（）A.增加曝光时间B.减小焦距C.采用双壁单影透照D.更换更高能量射线源12.磁粉检测中，周向磁化用于检测（）A.工件表面纵向缺陷B.工件表面横向缺陷C.工件内部缺陷D.工件端面缺陷13.涡流检测线圈阻抗变化的根本原因是（）A.工件电导率变化B.工件磁导率变化C.涡流与线圈磁场的相互作用D.提离距离变化14.超声检测中，用DAC曲线评定缺陷时，若检测灵敏度补偿值计算错误（实际补偿值偏小），会导致（）A.缺陷定量尺寸偏大B.缺陷定量尺寸偏小C.缺陷定性错误D.不影响评定结果15.渗透检测预处理时，若工件表面存在油脂污染，未彻底清除会导致（）A.渗透剂无法渗入缺陷B.显像剂无法吸附渗透剂C.缺陷显示颜色变浅D.背景污染加重16.相控阵超声检测中，聚焦法则设计的核心参数不包括（）A.偏转角度B.聚焦深度C.阵元数量D.检测速度17.射线检测底片上，焊缝余高部位出现连续的细直线状影像，黑度均匀，边界清晰，最可能的伪缺陷是（）A.咬边B.焊瘤C.铅字标记压痕D.增感屏划伤18.超声检测中，当检测面与底面不平行时，底面回波会（）A.消失B.分裂为多个回波C.幅度显著降低D.出现迟到波19.磁粉检测中，使用剩磁法时，工件的剩磁感应强度应至少达到（）A.0.5TB.1.0TC.1.5TD.2.0T20.涡流检测中，为提高对深层缺陷的检测能力，应选择（）A.更高的检测频率B.更低的检测频率C.更大的线圈直径D.更小的线圈直径二、判断题（每题1分，共10题，10分）1.相控阵超声检测可以通过电子方式实现声束的偏转和聚焦，因此无需机械扫查。（）2.数字射线检测（DR）的图像动态范围大于传统胶片射线检测。（）3.磁粉检测中，交流电的趋肤效应更适合检测表面开口缺陷，直流电适合检测近表面缺陷。（）4.超声检测中，横波探头的K值（折射角正切值）越大，检测深度越小。（）5.渗透检测中，荧光渗透剂的检测灵敏度高于着色渗透剂。（）6.涡流检测中，提离效应仅影响信号幅值，不影响相位。（）7.射线检测时，管电压越高，射线的穿透能力越强，因此应尽可能选择高电压以提高效率。（）8.超声检测奥氏体不锈钢焊缝时，采用横波检测比纵波更易发现缺陷。（）9.磁粉检测中，连续法的灵敏度高于剩磁法，因此所有工件都应优先采用连续法。（）10.全聚焦技术（TFM）通过全矩阵数据采集，可实现检测区域的超分辨率成像。（）三、简答题（每题6分，共5题，30分）1.简述超声检测中“伪缺陷信号”的主要来源及识别方法。2.对比分析射线检测中胶片法（RT）与数字DR检测的技术特点，各列举3项优势。3.磁粉检测时，如何根据工件材质和缺陷类型选择磁化方法（周向/纵向/复合磁化）？请举例说明。4.涡流检测中，如何通过阻抗平面图区分表面裂纹、近表面气孔和材质变化引起的信号？5.相控阵超声检测（PAUT）在检测厚壁焊缝时，为何需要设计多组聚焦法则？应考虑哪些关键参数？四、综合分析题（20分）某核电厂主管道（材质为Z3CN20-09M奥氏体不锈钢，壁厚75mm，环焊缝）需进行无损检测。已知焊缝存在柱状晶组织，常规超声检测时声束散射严重，检测灵敏度不足。（1）请设计一套包含两种以上无损检测方法的综合检测方案，说明各方法的选择依据。（2）针对常规超声检测的局限性，提出改进措施（至少3项），并解释其技术原理。答案及解析一、单项选择题1.B奥氏体不锈钢晶粒粗大，高频探头（如5MHz、10MHz）会导致严重散射，应选择低频（2.5MHz或1MHz）；阵元数量需兼顾聚焦效果与信噪比，32阵元较合理；晶片间距过大会影响声束指向性，1.0mm更合适。2.CTFM通过全矩阵数据采集（FMC），利用所有阵元对的发射-接收数据进行全孔径重构，成像分辨率更高。3.BDR图像的空间分辨率主要由探测器像素尺寸决定，像素越小，分辨率越高。4.D交流电磁轭提升力合格说明磁化强度足够，缺陷显示不清晰多因磁悬液浓度过低，无法有效吸附磁粉。5.B表面裂纹与近表面夹杂的涡流信号相位角差异显著，相位分析可区分两者。6.A近场区长度计算中λ为检测介质（钢）中的纵波波长，公式N=D²/(4λ)。7.C裂纹影像呈锯齿状，黑度不均，边界模糊；气孔为圆形/椭圆形，黑度均匀；夹渣形状不规则但边界较清晰；未熔合多为直线状，黑度均匀。8.B显像时间不足时，渗透剂从缺陷中回渗不充分，微小缺陷可能无显示。9.AEMAT利用电磁感应激发超声波，无需耦合剂，可用于高温、粗糙表面检测。10.A奥氏体不锈钢晶粒粗大导致声束散射，聚焦探头可减小声束扩散，改善指向性。11.C透照厚度比K值过大时，采用双壁单影透照可减小厚度差，降低K值。12.A周向磁化产生环形磁场，用于检测与工件轴线平行的纵向缺陷（如焊缝中的横向裂纹）。13.C涡流在工件中产生的磁场与线圈原磁场相互作用，导致线圈阻抗变化。14.A补偿值偏小会使实际检测灵敏度高于设定值，缺陷回波与DAC曲线的当量计算偏大。15.A油脂污染会阻碍渗透剂渗入缺陷，导致漏检。16.D聚焦法则设计包括偏转角度、聚焦深度、阵元数量等，检测速度由扫查装置决定。17.D增感屏划伤会在底片上形成连续直线状伪缺陷，黑度均匀；咬边为不规则凹痕；铅字压痕为规则字符形状。18.B检测面与底面不平行时，底面回波会因反射角度不同分裂为多个回波。19.B剩磁法要求工件剩磁感应强度≥1.0T，以保证足够的漏磁场。20.B涡流渗透深度与频率平方根成反比，低频可提高深层缺陷检测能力。二、判断题1.×相控阵仍需机械扫查（如线性扫查）覆盖检测区域，电子偏转仅改变声束方向。2.√DR动态范围可达10⁴以上，胶片约为10³。3.√交流电趋肤效应显著（渗透深度<1mm），适合表面缺陷；直流电渗透深度大（>6mm），适合近表面缺陷。4.√K值越大（折射角越大），横波在工件中的声程越长，检测深度越小。5.√荧光渗透剂通过紫外线激发发光，灵敏度（可达1μm）高于着色渗透剂（约5μm）。6.×提离效应同时影响信号幅值和相位，相位变化可用于提离补偿。7.×管电压过高会导致对比度下降，应根据工件厚度选择合适电压（兼顾穿透能力与对比度）。8.×奥氏体不锈钢晶粒粗大，横波散射更严重，纵波（波长较长）穿透性更好。9.×剩磁法适用于剩磁高、形状简单的工件（如高碳钢），连续法需持续磁化，效率较低。10.√TFM通过全矩阵数据重构，分辨率可达λ/2以下，优于传统相控阵的λ级分辨率。三、简答题1.伪缺陷信号来源及识别方法：来源：①工件几何形状引起的反射（如台阶、棱角、孔边）；②耦合不良或探头杂波；③仪器电噪声；④近场区干扰。识别方法：①移动探头观察信号变化（几何信号随探头移动有规律变化）；②对比试块验证；③分析信号幅度与位置（近场信号幅度波动大）；④采用多探头、多频率检测对比。2.RT与DR技术特点对比：RT优势：①图像保存时间长（胶片可保存30年以上）；②不受现场供电限制；③对微小缺陷（如裂纹）的对比度更敏感。DR优势：①成像速度快（秒级成像）；②可实时观察图像并调整参数；③图像可数字化处理（如增强、测量）；④辐射剂量低（约为RT的1/10）。3.磁化方法选择：①周向磁化（如通电法、中心导体法）：检测与电流方向垂直的缺陷（如轴类工件的纵向裂纹）；②纵向磁化（如线圈法、磁轭法）：检测与磁场方向垂直的缺陷（如焊缝的横向裂纹）；③复合磁化（如交叉磁轭、多向磁化）：同时检测不同方向缺陷（如复杂工件的任意方向缺陷）。示例：检测管道环焊缝（可能存在纵向、横向裂纹），应采用复合磁化，同时施加周向和纵向磁场。4.涡流阻抗平面图区分方法：①表面裂纹：信号位于阻抗平面的左上方（高电抗、低电阻），相位角大（约70°-90°）；②近表面气孔：信号位于中上方（电抗较高，电阻中等），相位角中等（约40°-60°）；③材质变化（如晶粒粗大）：信号沿电导率/磁导率变化方向漂移（电阻或电抗单调变化），无明显峰值。5.多组聚焦法则设计原因及参数：原因：厚壁焊缝截面厚度大，单组聚焦法则无法同时覆盖全厚度的高灵敏度检测（近表面聚焦远场灵敏度不足，远场聚焦近表面分辨率下降）。关键参数：①聚焦深度（覆盖焊缝全厚度，如20mm、40mm、60mm分层聚焦）；②偏转角度（覆盖焊缝两侧坡口面，如45°、60°、70°）；③聚焦方式（动态聚焦或固定聚焦）；④阵元数量（平衡信噪比与分辨率）。四、综合分析题（1）综合检测方案设计：①相控阵超声检测（PAUT）：利用电子聚焦和多声束偏转，适应奥氏体不锈钢的声束散射，通过全矩阵数据（FMC）提高信噪比；②电磁超声检测（EMAT）：无需耦合剂，可激发横波或纵波，减少晶界散射影响（EMAT信号受晶粒粗大影响小于常规超声）；③数字射线检测（DR）：作为辅助方法，通过高能X射线（如300kV）穿透厚壁，检测体积型缺陷（如气孔、夹渣），与超声互补。选择依据：PAUT和EMAT针对奥氏体不锈钢的声束散射问题，