2025无损检测技术资格人员考试无损检测超声波三级考试试题及答案

2025无损检测技术资格人员考试无损检测超声波三级考试试题及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.超声波在钢中传播时，纵波声速约为5960m/s，横波声速约为3230m/s。当用K2探头（折射角θ=63.4°）检测厚度为40mm的钢焊缝时，入射点至工件边缘的距离至少应大于（）。A.20mmB.40mmC.60mmD.80mm2.以下关于超声波衰减的描述中，错误的是（）。A.扩散衰减与波型（纵波/横波）无关B.散射衰减主要由介质中的晶粒或缺陷引起C.吸收衰减与介质的粘滞性、热传导有关D.同一材料中，横波的衰减通常小于纵波3.采用CSKⅡA试块校准斜探头时，若探头前沿长度为15mm，检测100mm深度处的φ1×6横孔，其水平距离为（）。A.100mmB.150mmC.200mmD.250mm4.以下哪种探头最适合检测奥氏体不锈钢焊缝中的缺陷？（）A.普通纵波直探头B.窄脉冲高频率横波探头C.双晶纵波探头D.可变角横波探头5.用分贝表示两个声压的相对大小时，公式为（）。A.ΔdB=20lg(P1/P2)B.ΔdB=10lg(P1/P2)C.ΔdB=20lg(A1/A2)D.ΔdB=10lg(A1/A2)（注：A为振幅）6.检测厚度为25mm的钢板时，若使用2.5MHz直探头，其近场区长度N=πD²f/(4c)（c=5960m/s），当晶片直径D=20mm时，N约为（）。A.15mmB.25mmC.35mmD.45mm7.以下关于距离波幅曲线（DAC）的描述中，正确的是（）。A.DAC曲线仅反映距离对波幅的影响，未考虑材质衰减B.制作DAC时需使用与被检工件相同材质和表面状态的试块C.评定线通常设定为定量线灵敏度降低10dBD.判废线是缺陷必须返修的最低波幅标准8.检测对接焊缝时，若发现缺陷波幅位于定量线与判废线之间，且长度超过标准允许值，应（）。A.标记缺陷位置，无需处理B.判定为不合格，需返修C.降低灵敏度重新检测D.采用射线检测复核9.以下哪种缺陷的回波特征最可能为“波幅低、波形宽、边界模糊”？（）A.气孔B.裂纹C.未熔合D.夹渣10.超声波检测中，耦合剂的主要作用是（）。A.减少探头磨损B.排除探头与工件间的空气，传递声能C.提高检测频率D.增强缺陷反射波11.对于大厚度工件（>200mm）的超声波检测，通常优先选择（）。A.高频探头（5MHz以上）B.低频探头（1MHz以下）C.窄脉冲探头D.双晶探头12.以下关于横波检测的描述中，错误的是（）。A.横波只能在固体中传播B.横波检测时，工件表面需加工为与声束入射面垂直C.横波探头的K值（K=tanθ）越大，折射角θ越大D.横波检测常用于焊缝、管材等的检测13.若某缺陷的波幅比基准波（φ3×40横孔）低12dB，则其当量尺寸约为（）。A.φ1.5×40B.φ2×40C.φ2.5×40D.φ3×40（注：横孔当量公式ΔdB=40lg(D/D0)）14.超声波检测中，“盲区”是指（）。A.近场区长度B.探头无法检测到的表面下区域C.工件背面反射波与缺陷波重叠的区域D.仪器显示屏上无法显示的波幅范围15.以下关于超声场的描述中，正确的是（）。A.远场区声压分布均匀，可用于缺陷定量B.近场区声压存在极大值和极小值，不可用于定量C.半扩散角θ=arcsin(1.22λ/D)仅适用于纵波D.聚焦探头的声场特性与普通探头无差异二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分，多选、错选不得分，少选得1分）1.影响超声波检测灵敏度的因素包括（）。A.探头频率B.工件表面粗糙度C.耦合剂厚度D.仪器增益2.以下属于超声波检测定性分析依据的是（）。A.回波形状与动态波形B.缺陷位置与方向C.工件材质与焊接工艺D.波幅高度3.关于超声波探头的校准，正确的操作包括（）。A.使用标准试块（如CSKⅠA、CSKⅢA）B.校准前需清洁探头与试块表面C.仅需校准探头的前沿长度和K值D.校准环境温度应与检测现场一致4.奥氏体不锈钢焊缝超声波检测的难点包括（）。A.晶粒粗大导致散射衰减严重B.各向异性引起声束畸变C.缺陷方向性强D.表面粗糙度低5.以下关于缺陷长度测定的方法中，正确的是（）。A.6dB法：缺陷波幅降低6dB时的探头移动距离B.端点峰值法：找到缺陷两端最大波幅的位置，测量间距C.绝对灵敏度法：按固定灵敏度扫查，记录缺陷显示长度D.相对灵敏度法：以定量线为基准，记录波幅超过基准的区域长度6.超声波检测中，“材质衰减系数”的测定方法包括（）。A.对比试块法B.多次底波法C.单直探头法D.双探头穿透法7.以下关于横波检测时“声束覆盖范围”的计算，正确的是（）。A.一次波覆盖深度范围：δ/2～δ（δ为工件厚度）B.二次波覆盖深度范围：0～δ/2C.声束宽度与探头晶片尺寸和频率相关D.覆盖范围需满足标准对检测区域的要求8.以下缺陷中，可能产生“回波多次反射”现象的是（）。A.气孔B.裂纹（垂直于声束）C.未焊透（大而平的缺陷）D.夹渣（形状不规则）9.超声波检测报告应包含的内容有（）。A.检测人员资格B.仪器探头型号C.缺陷位置与尺寸D.检测结论与处理建议10.以下关于“超声检测标准”的描述中，正确的是（）。A.GB/T113452013适用于钢焊缝超声检测B.JB/T47302015适用于承压设备无损检测C.ISO17640:2010是国际通用的焊缝超声检测标准D.不同标准对缺陷评定等级的规定可能不同三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.超声波的波型主要有纵波、横波、表面波和__________。2.声阻抗Z的计算公式为__________（ρ为介质密度，c为声速）。3.横波探头的K值定义为__________（θ为折射角）。4.距离波幅曲线通常由评定线、定量线和__________组成。5.超声波检测中，“灵敏度余量”是指仪器最大输出时，能检测到的__________的能力。6.对于厚度为T的工件，横波检测时一次波的声程为__________（K为探头K值）。7.奥氏体不锈钢检测时，为减少散射衰减，通常选择__________频率的探头（填“高”或“低”）。8.缺陷定量的常用方法有当量法、__________和测长法。9.超声波在介质中传播时，能量衰减的主要原因是扩散衰减、散射衰减和__________。10.双晶探头由两个晶片组成，一个发射，一个接收，主要用于检测__________的缺陷（填“近表面”或“深层”）。四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述脉冲反射法超声波检测的基本原理。2.比较横波斜探头与纵波直探头在检测焊缝时的适用场景及优缺点。3.说明距离波幅曲线（DAC）的制作步骤及主要用途。4.列举5种常见焊接缺陷的超声回波特征（如裂纹、气孔、未熔合等）。5.超声波检测中，如何测定工件的材质衰减系数？请简述具体步骤。五、计算题（共3题，第1题8分，第2题10分，第3题12分，共30分）1.用K2横波探头检测厚度为50mm的钢焊缝（钢中横波声速c=3230m/s），探头前沿长度L0=12mm。在检测时，发现一缺陷波的水平距离读数为100mm（仪器显示值为探头入射点至缺陷的水平距离），求缺陷的深度和在工件中的位置（距焊缝中心的水平距离）。2.采用AVG曲线对缺陷进行当量评定。已知基准反射体为φ3mm横孔（深度40mm），检测时发现一缺陷位于深度60mm处，其波幅比基准波低9dB。假设材质衰减可忽略，求该缺陷的当量尺寸（AVG曲线中，横孔当量公式为ΔdB=40lg(D/D0)+20lg(x/x0)，其中D为缺陷直径，x为深度，下标0为基准值）。3.检测某压力容器对接焊缝（厚度δ=30mm），按JB/T47302015标准要求，定量线灵敏度为φ2×4012dB。现用K2探头（前沿L0=15mm）在CSKⅢA试块上校准，试块中φ2×40横孔的水平距离为80mm（深度40mm），此时仪器增益为45dB。若被检工件表面耦合损失为3dB，材质衰减系数α=0.04dB/mm（单程），求检测时仪器应设置的增益值。六、综合分析题（共1题，20分）某电站锅炉集箱环焊缝（材质Q245R，厚度δ=60mm）采用超声波检测，检测参数如下：探头：5MHz，K2，前沿L0=18mm；试块：CSKⅢA，校准后DAC曲线定量线为φ2×4010dB；检测时发现一缺陷，其波幅为定量线+6dB，水平距离读数为120mm（入射点至缺陷水平距离），动态波形显示波幅随探头移动先升后降，且两端波幅下降6dB时的探头移动距离为25mm。要求：（1）计算缺陷的深度和距焊缝中心的水平位置；（2）判断缺陷的当量尺寸（材质衰减忽略）；（3）根据JB/T47302015标准（假设该焊缝为Ⅰ级合格），评定该缺陷是否合格（Ⅰ级焊缝缺陷长度允许值为≤δ/3且≤20mm）；（4）结合回波特征，推测缺陷类型并说明理由。参考答案一、单项选择题1.C2.D3.C4.B5.A6.C7.B8.B9.D10.B11.B12.B13.A14.B15.B二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.ABD4.ABC5.ABD6.BD7.ABCD8.BC9.ABCD10.ABCD三、填空题1.板波（或兰姆波）2.Z=ρc3.K=tanθ（或水平距离/深度）4.判废线5.最小缺陷6.√(T²+(KT)²)（或T√(1+K²)）7.低8.端点峰值法（或半波高度法）9.吸收衰减10.近表面四、简答题1.脉冲反射法原理：仪器产生高频电脉冲激励探头晶片，发射超声波脉冲进入工件；超声波在工件中传播，遇到缺陷或底面时反射；反射波被同一探头接收并转换为电信号，经放大后在显示屏上显示为回波；通过回波的位置（时间）、幅度和形状判断缺陷的位置、大小和性质。2.横波与纵波探头对比：横波探头：适用于焊缝、管材等对接接头检测，利用横波在界面折射产生，可检测与表面成一定角度的缺陷（如裂纹、未熔合）；优点是声束与缺陷面垂直时反射强，缺点是近表面检测盲区大，受工件表面状态影响大。纵波探头：适用于板材、锻件等体积型缺陷检测，声束垂直入射，可检测与表面平行的缺陷（如分层）；优点是近表面检测能力好，设备简单；缺点是对垂直于表面的缺陷（如裂纹）反射弱，需配合其他方法。3.DAC曲线制作步骤及用途：步骤：①选择与被检工件同材质、同厚度范围的标准试块（如CSKⅢA）；②在试块上选取不同深度的人工反射体（如横孔）；③分别探测各反射体，记录其波幅；④以深度为横坐标、波幅（dB值）为纵坐标，绘制曲线并连接；⑤考虑材质衰减和表面耦合损失，对曲线进行修正。用途：用于确定检测灵敏度、评定缺陷波幅等级，是缺陷定量的依据。4.常见缺陷回波特征：裂纹：波幅高，波形陡峭，动态移动时波幅变化大（尖端反射明显）；气孔：波幅较低，波形圆钝，单个气孔回波稳定，密集气孔波幅起伏；未熔合：波幅高，波形较宽，探头平行移动时波幅变化小（缺陷面大而平）；夹渣：波幅低，波形宽且不规则，动态移动时波幅波动（形状复杂）；未焊透：波幅高，波形宽，位置固定（常位于焊缝根部）。5.材质衰减系数测定步骤：①使用直探头检测工件完好区域的多次底波；②记录第一次底波B1和第二次底波B2的波幅（dB值）；③计算两次底波的分贝差ΔdB=20lg(A1/A2)；④衰减系数α=(ΔdB20lg(x2/x1))/(2(x2x1))，其中x1、x2为两次底波的声程（x2=2x1）；⑤取多次测量平均值作为最终结果。五、计算题1.缺陷位置计算：已知K=2（水平距离/深度=2），水平距离L=100mm（入射点至缺陷水平距离），则缺陷深度d=L/K=100/2=50mm。但工件厚度为50mm，说明缺陷位于工件底面（深度50mm）。距焊缝中心的水平距离=入射点位置焊缝中心位置。假设入射点位于焊缝边缘，则缺陷水平位置=入射点水平距离+前沿长度=100mm+12mm=112mm（需根据实际检测方向调整，此处假设入射点在焊缝左侧，中心在50mm位置，则缺陷距中心11250=62mm）。2.缺陷当量计算：基准值：D0=3mm，x0=40mm，ΔdB=9dB（缺陷波幅低于基准）。公式：ΔdB=40lg(D/D0)+20lg(x/x0)代入数据：9=40lg(D/3)+20lg(60/40)计算lg(60/40)=lg(1.5)=0.176，20×0.176=3.52dB则40lg(D/3)=93.52=12.52→lg(D/3)=12.52/40=0.313→D/3=10^0.313≈0.486→D≈1.46mm≈1.5mm。3.灵敏度调整计算：定量线要求：φ2×4012dB。校准状态：试块中φ2×40横孔（x0=40mm）波幅对应增益45dB。工件检测时需考虑：①耦合损失：+3dB（补偿耦合不良）；②材质衰减：单程衰减=α×x=0.04dB/mm×30mm=1.2dB，双程=2×1.2=2.4dB（需补偿）；③深度差异：试块深度40mm，工件检测深度30mm，声程差异引起的分贝差=20lg(30/40)=20×(0.125)=2.5dB（需增加增益补偿）。总增益=45dB（校准增益）12dB（定量线要求）+3dB（耦合）+2.4dB（衰减）+2.5dB（深度补偿）=40.9dB≈41dB。六、综合分