2026年ut超声考试题库及答案

2026年ut超声考试题库及答案1.单选题（每题1分，共20分）1.1在UT探伤中，决定近场区长度的主要参数是A.探头晶片直径 B.材料密度 C.回波幅度 D.耦合剂粘度答案：A1.2当纵波垂直入射到钢/水界面时，声压反射率最接近A.−0.94 B.−0.50 C.0 D.+0.94答案：A1.3用2.5MHz、Φ20mm直探头检测声速5920m/s的锻件，其近场区长度约为A.84mm B.105mm C.210mm D.420mm答案：B1.4下列哪一项不是导致底波降低的原因A.材料衰减大 B.探头未对准 C.仪器增益过高 D.表面粗糙答案：C1.5在A型显示中，同一缺陷回波高度提高6dB，其回波幅值（电压）变为原来的A.2倍 B.4倍 C.1.4倍 D.0.5倍答案：B1.6斜探头K值1.0，检测声速3230m/s的铝焊缝，其折射角约为A.45° B.50° C.55° D.60°答案：A1.7按JB/T4730.3—2023标准，板厚30mm对接焊缝，评定线灵敏度为A.Φ3×40−14dB B.Φ3×40−10dB C.Φ2×20−6dB D.Φ1×6−0dB答案：A1.8时间增益修正(TCG)曲线的作用是补偿A.材料衰减 B.扩散衰减 C.耦合差异 D.界面反射答案：A1.9在TOFD检测中，最适用于测量缺陷高度的信号是A.侧向波 B.底面反射波 C.尖端衍射波 D.表面波答案：C1.10相控阵电子聚焦的优点不包括A.无需更换探头 B.可实现动态聚焦 C.降低栅瓣影响 D.提高帧频答案：C1.11若缺陷回波位于时基线第4格，每格代表声程50mm，则缺陷声程为A.100mm B.150mm C.200mm D.250mm答案：C1.12超声波在材料中传播时，频率升高则衰减系数A.减小 B.不变 C.增大 D.先增后减答案：C1.13采用双晶探头检测近表面缺陷，主要目的是减小A.扩散衰减 B.表面盲区 C.散射噪声 D.耦合损失答案：B1.14在A型显示中，“叠加”功能的作用是A.提高重复频率 B.降低电噪声 C.平均化回波 D.提高垂直线性答案：C1.15当量法评定缺陷时，若缺陷回波与Φ3mm平底孔试块回波等高，则该缺陷的当量尺寸为A.Φ1mm B.Φ2mm C.Φ3mm D.Φ6mm答案：C1.16超声波的波长远小于缺陷尺寸时，主要发生A.衍射 B.反射 C.折射 D.散射答案：B1.17斜探头楔块磨损会导致K值A.增大 B.减小 C.不变 D.先增后减答案：B1.18在钢板水浸检测中，水层厚度应满足A.≥1/2波长 B.≥1/4波长 C.≥1倍近场区 D.≥1.5倍工件厚度答案：D1.19若仪器垂直线性误差>5%，则回波幅度定量误差可能超过A.1dB B.2dB C.4dB D.10dB答案：C1.20超声相控阵扇扫图像中，出现栅瓣的主要原因是A.阵元间距大于λ/2 B.阵元间距小于λ/2 C.脉冲宽度过大 D.增益过高答案：A2.多选题（每题2分，共20分；多选少选均不得分）2.1下列属于超声检测通用工艺卡必须包含的内容A.探头型号 B.验收级别 C.耦合剂品牌 D.扫描方式 E.表面状态要求答案：ABDE2.2导致斜探头折射角漂移的因素有A.楔块温度 B.晶片尺寸 C.入射角制造误差 D.被检材料声速 E.频率答案：ACD2.3关于瑞利波，下列说法正确的是A.传播速度约为横波的0.9倍 B.仅存在于固体表面 C.可检测表面裂纹 D.衰减与频率三次方成正比 E.可传播数十米答案：ABC2.4超声检测中，可用来评价衰减的方法有A.多次底波法 B.V型块法 C.相对灵敏度法 D.绝对灵敏度法 E.自发自收法答案：ACD2.5相控阵探头参数中，直接影响最大可偏转角度的有A.阵元间距 B.中心频率 C.孔径长度 D.阵元数量 E.脉冲宽度答案：ABCD2.6在TOFD检测中，下列信号可用于缺陷定位A.侧向波 B.底面反射波 C.上尖端衍射波 D.下尖端衍射波 E.变形波答案：ABCD2.7关于超声场声压分布，下列正确的是A.近场区声压剧烈起伏 B.远场区声压与距离成反比 C.晶片中心轴上声压最大 D.指向角与晶片直径成反比 E.频率越高指向角越大答案：ABCD2.8超声仪器性能指标包括A.水平线性 B.垂直线性 C.动态范围 D.分辨力 E.电噪声电平答案：ABCDE2.9采用二次波检测焊缝时，必须考虑A.余高宽度 B.焊趾位置 C.声束偏移 D.结构回波 E.探头K值答案：ABCDE2.10关于超声耦合剂，下列说法正确的是A.声阻抗接近被检材料一半时透声最好 B.高温检测可用甘油 C.粗糙表面宜选高粘度耦合剂 D.水浸检测无需耦合剂 E.耦合层厚度为λ/2整数倍时透声最好答案：BCE3.填空题（每空1分，共20分）3.1纵波在钢中的声速约为______m/s，横波约为______m/s。答案：5920；32303.2若探头频率5MHz，波长λ=______mm（钢中纵波）。答案：1.1843.3近场长度公式N=______。答案：D²/(4λ)3.4声压反射率公式r=(Z₂−Z₁)/(Z₂+Z₁)，其中Z表示______。答案：声阻抗3.56dB法测长时，移动探头使缺陷回波降至最大值的______%，此时探头中心间距即为缺陷指示长度。答案：503.6按JB/T4730.3—2023，板厚60mm焊缝，定量线灵敏度为Φ3×40−______dB。答案：83.7若仪器动态范围为30dB，则最大与最小可分辨回波电压比为______。答案：31.63.8相控阵探头阵元间距d≤______λ可避免栅瓣。答案：0.53.9TOFD检测中，缺陷深度计算公式h=(t₁−t₀)c/2，其中t₀为______到达时间。答案：侧向波3.10超声检测中，常用______试块制作DAC曲线。答案：CSK-ⅢA3.11双晶探头焦距F与晶片倾角θ关系近似为F=______。答案：S/(2sinθ)3.12表面粗糙度Ra≤______μm时，超声耦合损失可忽略。答案：6.33.13温度升高，有机玻璃楔块声速______，折射角______。答案：降低；减小3.14超声场指向角θ₀≈______（弧度）。答案：1.22λ/D3.15若缺陷回波比底波低20dB，则两者声压比为______。答案：0.13.16水浸检测水层厚度H≥______（表达式）。答案：1.5T·c水/c钢3.17超声检测中，若增益提高12dB，回波幅值变为原来的______倍。答案：43.18相控阵扇扫图像中，轴偏角φ与延时τ关系为τ=(______)/c。答案：d·sinφ3.19超声波在材料中的衰减系数α由______衰减与______衰减组成。答案：散射；吸收3.20当量法评定缺陷时，若缺陷回波比Φ2mm平底孔高6dB，则当量直径为______mm。答案：44.简答题（共6题，每题8分，共48分）4.1简述超声检测中，影响缺陷定位精度的主要因素。答案：1.仪器水平线性误差；2.探头折射角测定误差；3.时基线校准误差；4.耦合层厚度变化；5.材料声速各向异性；6.缺陷自身倾斜；7.操作者读数误差；8.温度变化导致声速漂移。4.2写出6dB法测长的操作步骤及适用条件。答案：步骤：1.找到缺陷最高回波，标记探头中心位置；2.移动探头使回波降低6dB（即降至50%），再标记；3.反向移动探头，同样降至50%，再标记；4.两标记中心间距即为指示长度。适用条件：缺陷回波单一、可分辨，长度大于声束直径，衰减不剧烈。4.3说明TOFD检测中，如何利用尖端衍射波测量埋藏裂纹高度。答案：记录侧向波到达时间t₀，测得上尖端衍射波时间t₁，下尖端时间t₂；计算声程差Δs=c(t₂−t₁)/2；利用几何关系h=Δs·cosθ，其中θ为折射角；结合探头间距2S，最终得h=(t₂−t₁)c/2·cosθ。4.4比较相控阵与常规超声在焊缝检测中的优缺点。答案：相控阵优点：无需更换探头即可改变角度；电子扫描速度快；可记录图像；缺陷显示直观。缺点：设备昂贵；对操作者要求高；栅瓣限制；近场盲区略大。常规超声优点：设备简单；成本低；成熟标准；盲区小。缺点：需多次换探头；手工操作效率低；结果不直观。4.5说明如何利用多次底波法测量材料衰减系数。答案：选用平面试块，厚度T，获得第1次底波B₁与第n次底波Bₙ，测其波高差ΔV(dB)；衰减系数α=ΔV/[2(n−1)T]；注意消除耦合与扩散影响，需在同一位置、同一增益下测量。4.6简述高温超声检测的耦合技术要点。答案：1.选用高温耦合剂（硅酸钠、陶瓷浆等）；2.探头采用高温楔块或水冷；3.耦合层厚度保持均匀；4.检测速度加快，防止耦合剂固化；5.实时监测耦合稳定性；6.考虑热膨胀导致声速变化，需在线校准。5.计算题（共6题，共62分）5.1用2.5MHz、Φ20mm直探头检测钢锻件（c=5920m/s），求近场长度N与半扩散角θ₀（°）。答案：λ=c/f=2.368mm；N=D²/(4λ)=20²/(4×2.368)=42.3mm；θ₀=70λ/D=70×2.368/20=8.3°。5.2某缺陷回波比Φ3mm平底孔低14dB，求该缺陷当量直径。答案：ΔdB=20lg(Φ₃/Φx)=14⇒Φx=Φ₃/10^(14/20)=3/5.01=0.6mm。5.3斜探头K=1.5，检测20mm厚焊缝，发现一缺陷声程S=120mm，深度指示d=15mm，判断其是否在焊缝根部区域。答案：计算水平距离L=K·d=1.5×15=22.5mm；根部区域下表面深度20mm，水平范围±10mm；缺陷水平22.5mm>10mm，故不在根部，位于熔合线外侧。5.4用TOFD检测30mm厚板，探头间距2S=120mm，c=3230m/s，测得Δt=8μs，求缺陷高度h。答案：h=cΔt/2·cosθ，θ=arctan(S/T)=arctan(60/30)=63.4°；h=3230×8×10⁻⁶/2×cos63.4°=6.5mm。5.5若材料衰减系数α=0.02dB/mm，求声波往返400mm的衰减量。答案：往返距离800mm；ΔV=α·L=0.02×800=16dB。5.6相控阵探头中心频率5MHz，阵元间距d=0.6mm，求最大可偏转角度θmax（无栅瓣）。答案：λ=c/f=1.184mm；由sinθmax=λ/(2d)=1.184/(2×0.6)=0.987⇒θmax=80.6°。6.综合应用题（共3题，每题10分，共30分）6.1某石化装置100mm厚12Cr2Mo1R加氢反应器，要求按JB/T4730.3—2023B级检测，现有设备：2.5P20Z直探头、5Z10×10K2斜探头、TOFD一对5MHzΦ6mm探头。请制定检测工艺要点（探头选择、灵敏度、扫查方式、验收线、记录要求）。答案：1.直探头：2.5P20Z，灵敏度Φ3−14dB，扫查间距≤100mm，覆盖率≥15%，记录≥Φ3mm当量缺陷；2.斜探头：5Z10×10K2，板厚>50mm需双面双侧，灵敏度Φ3×40−14dB，二次波扫查，记录所有Ⅰ区缺陷；3.TOFD：探头间距180mm，时间窗口0–120μs，灵敏度侧向波满屏80%，记录所有显示高度≥2mm缺陷；4.表面粗糙度Ra≤6.3μm，耦合剂高温甘油；5.最终评级按JB/T4730.3B级，任何缺陷≤Ⅱ级。6.2现场发现一道板厚40mmQ345R焊缝，超声检测发现一指示长度45mm、回波幅值SL+10d