无损检测学会试题及答案

无损检测学会试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在超声检测中，当纵波垂直入射到钢/水界面时，其声压反射率最接近下列哪一数值？（钢Z₁=46×10⁶kg·m⁻²·s⁻¹，水Z₂=1.5×10⁶kg·m⁻²·s⁻¹）A.0.94  B.0.68  C.0.32  D.0.06答案：A解析：声压反射率=故选A。2.射线照相对比度公式中，与几何不清晰度U_g直接相关的参数是A.源尺寸d B.工件厚度T C.胶片梯度G D.黑度D答案：A解析：U_g=d·(L₂/L₁)，其中d为源有效尺寸，L₁、L₂分别为源到工件与工件到胶片距离。3.在渗透检测中，下列哪种显像剂属于水悬浮型？A.干粉 B.溶剂悬浮 C.水溶性 D.塑料薄膜答案：C解析：水悬浮显像剂由水溶性粉末与水混合，喷涂后水分蒸发留下多孔层吸附渗透液。4.磁粉检测中，若采用交流电磁轭提升力≥177N，则其磁极间距最大不应超过A.75mm B.100mm C.150mm D.200mm答案：C解析：按GB/T26951-2011，交流电磁轭提升力177N对应最大极距150mm。5.对于10mm厚铝焊缝，采用X射线Ir-192源透照，已知半值层HVL=6mmAl，欲使底片黑度达2.5，曝光量需增加约多少倍？（初始曝光量E₀对应黑度1.5）A.1.6 B.2.0 C.2.5 D.3.2答案：B解析：黑度差ΔD=1.0，由胶片特性曲线斜率G≈3.5，需剂量比=6.超声TOFD技术中，两探头中心距2s=60mm，工件厚t=30mm，纵波速c_L=5900m/s，测得直通波与底面反射波时间差Δt=8.5μs，则缺陷上端距上表面深度h为A.5.2mm B.7.8mm C.10.4mm D.12.6mm答案：B解析：h7.在涡流检测中，提离效应主要影响阻抗图的A.相位角 B.幅值 C.频率 D.电导率答案：B解析：提离距离增大，耦合减弱，阻抗幅值下降，相位几乎不变。8.采用水浸超声检测φ50mm圆柱锻件，要求声束垂直入射且水层厚度≥λ_w/2（λ_w=2.4mm），则最小水层厚度为A.1.2mm B.2.4mm C.3.6mm D.4.8mm答案：B解析：λ_w/2=1.2mm，但为避免近场干涉，标准建议≥λ_w，故取2.4mm。9.射线照相中，胶片颗粒性对下面哪一像质计灵敏度影响最大？A.线型 B.孔型 C.阶梯孔型 D.双丝型答案：D解析：双丝型像质计用于测总不清晰度，颗粒性直接增加U_i，降低可识别丝距。10.在声发射检测中，衡量材料活性最常用的参数是A.振铃计数 B.能量计数 C.上升时间 D.峰值频率答案：B解析：能量计数与裂纹扩展释放弹性能成正比，可反映损伤活性。二、多项选择题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）11.下列因素会降低超声检测缺陷定量精度的有A.声束扩散 B.材质衰减 C.表面耦合差 D.缺陷取向不利答案：ABCD解析：四项均导致回波幅度与真实尺寸偏离。12.关于X射线连续谱，正确的有A.最短波长仅取决于管电压 B.强度与靶材原子序数成正比 C.管电流增大谱线整体抬高 D.滤板可硬化射线答案：ACD解析：B项强度与Z成正比仅对特征谱，连续谱强度∝Z·U²·i。13.磁粉检测中，下列哪些情况会形成非相关显示A.键槽根部 B.加工刀痕 C.材料导磁率突变 D.截面厚度急剧变化答案：ACD解析：B项刀痕属相关显示，可能掩盖真实裂纹。14.渗透检测时，下列哪些措施可缩短显像时间A.提高环境温度 B.使用溶剂显像剂 C.增加渗透时间 D.热风轻微吹扫答案：ABD解析：C项渗透时间延长不缩短显像，反而增加背景。15.涡流检测中，采用多频混合可抑制A.提离干扰 B.支撑板信号 C.探头摇摆 D.电导率变化答案：ABC解析：多频加权可分离不同相位响应，电导率变化为待测信息，不应抑制。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）16.超声横波检测焊缝时，选用K1.0探头即可覆盖根部未焊透。答案：×解析：K1.0折射角45°，对根部区域存在盲区，需K2.0或串列扫查。17.射线照相中，增大焦距可提高几何不清晰度。答案：×解析：U_g∝1/L₁，焦距L₁增大，U_g减小。18.磁粉检测湿法比干法更适合检测表面开口窄裂纹。答案：√解析：湿法磁悬液可渗入微隙，形成明显聚集。19.渗透检测后，若显像层过厚会导致灵敏度下降。答案：√解析：厚层吸散渗透液，降低对比度。20.涡流检测频率越高，渗透深度越大。答案：×解析：趋肤深度δ∝1/√f，频率越高，δ越小。21.声发射传感器需校准声速以定位源。答案：√解析：定位算法需准确波速。22.TOFD技术中，缺陷高度测量误差与探头间距无关。答案：×解析：误差∝Δ(2s)/s，间距越大，深度分辨率提高，但误差传递系数变化。23.X射线管窗口常用铍片以提高低能透过率。答案：√解析：铍Z=4，吸收小。24.超声检测中，当量法可给出缺陷真实面积。答案：×解析：当量仅表示与标准反射体回波相当，非真实面积。25.磁粉检测剩磁法不适用于低碳钢。答案：×解析：低碳钢剩磁小，但仍可用，需更高磁化电流。四、填空题（每空2分，共20分）26.超声纵波在钢中的波长为2.95mm，则频率为______MHz。（c_L=5900m/s）答案：2解析：f=c/λ=5900/0.00295=2×10⁶Hz。27.射线照相中，若黑度D=3.0，则透射光强I与入射光强I₀之比为______。答案：10⁻³解析：D=lg(I₀/I)⇒I/I₀=10⁻³。28.磁粉检测中，周向磁化电流I=1500A，工件直径D=50mm，则表面切向场强H≈______kA/m。答案：30解析：H=I/(πD)=1500/(π·0.05)=9550A/m≈9.6kA/m，但经验公式H=I/(2D)取k=2，得30kA/m，符合GB标准。29.渗透检测时，乳化时间一般控制在______min以内，防止过洗。答案：230.涡流检测中，若电导率σ=18MS/m，相对磁导率μ_r=1，频率f=2kHz，则趋肤深度δ=______mm。答案：5.3解析：δ31.声发射事件计数率n=120s⁻¹，若衰减系数η=0.8，则有效事件率n_e=______s⁻¹。答案：96解析：n_e=n·η=120×0.8。32.TOFD探头中心距2s=80mm，缺陷上尖端衍射波时差Δt=3.4μs，c_L=5900m/s，则缺陷高度Δh=______mm。答案：10解析：Δh=c_LΔt/2=10mm。33.射线照相中，曝光量E=15mA·min，管电流i=5mA，则曝光时间t=______min。答案：334.超声检测中，当量平底孔直径φ2mm，测得回波高度比基准高6dB，则实际当量直径为______mm。答案：4解析：ΔdB=20lg(D₂/D₁)⇒6=20lg(D₂/2)⇒D₂=4mm。35.磁粉检测环形试块B型，人工孔深2mm，若显示清晰，则系统灵敏度达到______级。答案：A五、计算题（共35分）36.（10分）用X射线透照20mm厚钢板，已知管电压250kV，连续谱最短波长λ_min，求λ_min及对应光子能量。答案：=E37.（10分）超声纵波检测，探头频率5MHz，晶片直径10mm，钢中c_L=5900m/s，求近场长度N与半扩散角θ。答案：λθ38.（15分）涡流检测内穿式线圈检验φ20mm铜管，壁厚2mm，电导率σ=58MS/m，要求能分辨内外壁0.5mm深裂纹，选择频率f使趋肤深度δ≈壁厚，并计算特征频率f_g及最佳工作频率比。答案：令δ=t=2mm，则f特征频率=最佳频率比f/f_g≈80，故工作频率取1.1kHz合理，可保证内外壁相位差>30°，满足分辨需求。六、综合应用题（共30分）39.（15分）某球罐厚40mm，采用TOFD+脉冲回波联合检测。TOFD探头对中心距2s=120mm，实测缺陷上尖端时差Δt₁=4.2μs，下尖端Δt₂=6.8μs，c_L=5900m/s。脉冲回波法测得缺陷回波声程差ΔL=32mm，探头K=2.0，求缺陷高度与倾斜角，并比较两种方法精度。答案：TOFD高度Δ深度=脉冲回波法：声程差ΔL=32mm，K=2⇒折射角β=arctan2=63.4°，垂直高度Δ差异源于倾斜，设倾斜角α，则ΔTOFD高度精度±0.5mm，回波法±2mm，故TOFD更优。40.（15分）现场射线检测环焊缝，外径1200mm，壁厚18mm，单壁外透，源在外，胶片在内，焦距F=700mm，求一次透照长度L₃及搭接长度ΔL，使K≤1.1，并计算所需曝光量。（已知：Ir-192源活度20Ci，常数K_e=0.45(mGy·m²)/(h·Ci)，胶片速度S=40mGy⁻¹，黑度2.5需剂量D=12mGy，散射因子n=2.2）答案：几何修正：=搭接ΔL=Kt=20mm。剂量D曝光量E=A·t=20×0.297=5.9Ci·h，按源强度换算为约106mA·min（等效X射线）。七、简答题（共20分）41.（10分）阐述超声相控阵与常规单探头检测在焊缝横向裂纹检出上的差异，并给出工艺优化要点。答案：常规单探头声束固定，横向裂纹与主声束夹角大，回波低，易漏检；相控阵通过多角度扫查（如40°–70°）聚焦声束，可设置横向裂纹敏感角（60°–70°），提高信噪比。优化要点：①选用高频窄脉冲探头，提高分辨率；②采用扇扫+线扫组合，覆盖根部与热影响区；③设置DAC/TCG曲线，补偿衰减；④增加耦合监控，确保80%以上耦合损失报警；⑤采用全矩阵捕获（FMC）后处理，提高小裂纹识别率。42.（10分）比较数字射线（DR）与胶片射线在检测铝镁合金薄壁件（t<5mm）时的优缺点，并给出DR最佳参数设置。答案：DR优点：实时成像、无需化学处理、动态范围大、可后处理增强、环保；缺点：空间分辨率受像素尺寸限，目前典型像素≤50μm，对微米级裂纹不如细颗粒胶片。薄铝件低能射线对比度高，DR低噪声优势明显。最佳参数：管电压30–50kV，滤波0.2mmAl，曝光量控制信噪比SNR≥100，放大倍数M=2–3，几何不清晰度U_g≤10μm，采用小焦点0.3mm，像素合并1×1，积分时间≤500ms，多帧平均去噪，灰度线性化校正，缺陷对比度可提高30%以上。八、案例分析题（共20分）43.（20分）某石化厂18-8不锈钢管道规格φ168×10mm，运行10年后计划采用涡流+超声导波组合检测外壁应力腐蚀裂纹（SCC）。试设计完整检测方案，包括：①方法选择依据；②探头布置与参数；③信号判别准则；④验证与记录要求；⑤安全注意事项。答案：①依据：管道外覆保温层，拆除成本高；导波可长距离筛查，涡流对表面裂纹灵敏，互补。②导波：采用T(0,1)扭转模，频率f=40kHz，波长λ≈管壁厚2.5倍，可传播60m；探头环：32片铁钴合金条，均匀布置，激励电流20A脉冲，接收增益80dB，采样率2MHz。涡流：外穿式线圈，内径φ180mm，三频混合：f₁=8kHz（δ≈5mm），f₂=16k