无损检测超声波检测二级试题库带答案

无损检测超声波检测二级试题库带答案一、选择题1.超声波在介质中的传播速度与（）有关。A.介质的弹性B.介质的密度C.超声波的频率D.A和B答案：D。超声波在介质中的传播速度取决于介质的弹性和密度，与超声波的频率无关。2.超声纵波从水（Z1=1.5×10^6kg/m²·s）以5°角入射到钢（Z2=45×10^6kg/m²·s）时，则声压反射率r和透过率t应为（）。A.r＞0，t＞1B.r＜0，t＞1C.r＞0，t＜1D.r＜0，t＜1答案：A。根据声压反射率和透过率公式，当从低声阻抗介质（水）入射到高声阻抗介质（钢）时，声压反射率r＞0，且由于能量守恒等关系，声压透过率t＞1。3.超声波探伤仪的“抑制”旋钮的作用是（）。A.提高仪器的灵敏度B.降低杂波水平C.提高探伤速度D.调节探测范围答案：B。抑制旋钮通过抑制幅度较小的杂波信号，降低杂波水平，使屏幕显示更清晰，但过度抑制会影响小缺陷信号的显示。4.用2.5P13×13K2探头探测50mm厚的钢对接焊缝，检测面为焊缝的上表面，缺陷最大反射波幅位于1区，此时缺陷的指示长度应（）。A.按规定的SL线测定B.按规定的EL线测定C.按规定的DL线测定D.以上都不对答案：A。当缺陷最大反射波幅位于1区时，按规定的SL线测定缺陷的指示长度。5.超声横波的质点振动方向（）。A.平行于波的传播方向B.垂直于波的传播方向C.与波的传播方向成45°角D.与波的传播方向成30°角答案：B。横波的质点振动方向垂直于波的传播方向，而纵波质点振动方向平行于波的传播方向。6.超声波探伤仪的垂直线性误差是指（）。A.示波屏上显示的缺陷信号幅度与缺陷实际尺寸之间的误差B.探伤仪荧光屏上反射波高度与声波的声压之间不成线性关系造成的误差C.探伤仪的水平线性与垂直线性之间的误差D.以上都不对答案：B。垂直线性误差是指探伤仪荧光屏上反射波高度与声波的声压之间不成线性关系造成的误差，它反映了探伤仪对不同幅度信号的放大线性程度。7.用斜探头探测焊缝时，为了发现焊缝横向缺陷，应使探头（）。A.与焊缝成45°角B.平行于焊缝C.垂直于焊缝D.与焊缝成60°角答案：C。使探头垂直于焊缝时，超声波的传播方向有利于发现焊缝的横向缺陷。8.以下哪种缺陷最容易被超声波检测到（）。A.气孔B.夹渣C.裂纹D.未焊透答案：C。裂纹具有较大的反射面和较好的反射特性，相比气孔、夹渣等，更容易被超声波检测到。9.超声波探伤中，常用的耦合剂有（）。A.机油B.变压器油C.甘油D.以上都是答案：D。机油、变压器油、甘油等都可以作为超声波探伤中的耦合剂，其作用是排除探头与工件表面之间的空气，使超声波能有效地传入工件。10.若频率为4MHz的超声波在水中的波速为1500m/s，则其波长为（）。A.0.375mmB.0.375cmC.0.375mD.3.75mm答案：A。根据波长公式λ=c/f（其中c为波速，f为频率），可得λ=1500m/s÷(4×10^6Hz)=0.375×10^(-3)m=0.375mm。二、判断题1.超声波探伤时，缺陷的大小与反射波的高度成正比。（×）答案解析：缺陷的大小与反射波高度有一定关系，但并不成正比，还与缺陷的形状、取向、性质等多种因素有关。2.在超声波探伤中，耦合剂的声阻抗应尽量与工件声阻抗相近。（√）答案解析：耦合剂声阻抗与工件声阻抗相近可减少声能在耦合界面的反射，提高超声波传入工件的效率。3.超声波探伤仪的水平线性误差会影响缺陷定位的准确性。（√）答案解析：水平线性误差会导致探伤仪在显示反射波位置时出现偏差，从而影响对缺陷位置的准确判断。4.超声纵波可以在固体、液体和气体中传播。（√）答案解析：纵波的传播依赖介质的压缩和拉伸，固体、液体和气体都可提供相应的弹性，所以纵波可以在其中传播。5.斜探头的K值是指折射角的正切值。（√）答案解析：斜探头的K值定义为折射角的正切值，即K=tanβ（β为折射角），用于描述斜探头的声束折射特性。6.超声波探伤中，缺陷的埋藏深度越深，其反射波幅度越低。（√）答案解析：随着缺陷埋藏深度增加，超声波在传播过程中能量逐渐衰减，到达缺陷并反射回来的能量也减少，导致反射波幅度降低。7.探伤仪的分辨力越高，对相邻缺陷的区分能力越强。（√）答案解析：分辨力是指探伤仪能够区分相邻两个缺陷的能力，分辨力越高，越能清晰地显示相邻缺陷的信号。8.超声横波只能在固体中传播。（√）答案解析：横波的传播需要介质具有切变弹性，只有固体能提供，所以横波只能在固体中传播。9.超声波探伤时，只要缺陷反射波幅超过评定线就应评定为不合格。（×）答案解析：缺陷反射波幅超过评定线后，还需根据其所在区域、指示长度等因素综合评定是否合格。10.探头的前沿长度是指探头的入射点到探头前端面的距离。（√）答案解析：这是探头前沿长度的定义，在缺陷定位等操作中，前沿长度是一个重要的参数。三、简答题1.简述超声波探伤的基本原理。答案：超声波探伤是利用超声波在介质中传播时的一些特性来检测缺陷的方法。超声波具有良好的指向性，能在介质中定向传播。当超声波遇到声阻抗不同的界面（如缺陷与基体界面）时，会发生反射、折射和散射等现象。通过探伤仪发射超声波，使其进入被检工件，当遇到缺陷时，部分超声波会反射回来，被探头接收并转换为电信号，再经探伤仪放大、处理后，在荧光屏上显示出反射波的波形和幅度等信息。根据反射波的特征（如位置、幅度、形状等），可以判断缺陷的存在、位置、大小和性质等。2.简述超声横波检测焊缝时，缺陷定位的方法有哪些？答案：三角定位法：根据探头的折射角β、探头到焊缝中心的距离L和缺陷反射波在探伤仪上显示的水平距离x等参数，利用三角函数关系计算缺陷的深度和水平位置。例如，缺陷的水平距离x=K×h（K为探头K值，h为缺陷埋藏深度），通过已知条件可求解出缺陷的具体位置。水平定位法：以焊缝中心为基准，根据缺陷反射波在探伤仪上显示的水平距离来确定缺陷在焊缝中的水平位置。当采用斜探头探伤时，通过测量探头前沿到缺陷反射波对应的水平刻度距离，结合探头前沿长度等参数，确定缺陷的水平位置。深度定位法：根据探伤仪显示的缺陷反射波的深度刻度值，直接确定缺陷的埋藏深度。在一些探伤仪中，通过校准后可以准确显示缺陷的深度信息。3.简述超声波探伤仪垂直线性的重要性。答案：垂直线性是探伤仪的重要性能指标之一。它反映了探伤仪荧光屏上反射波高度与声波的声压之间的线性关系。垂直线性良好的探伤仪，不同幅度的反射波能按比例准确显示，这对于准确评定缺陷的大小非常重要。例如，在采用当量法评定缺陷时，需要根据反射波幅度与已知标准试块上人工缺陷的反射波幅度进行比较来确定缺陷当量大小。如果垂直线性不好，反射波幅度显示不准确，就会导致缺陷当量评定出现较大误差，进而影响对工件质量的正确判断。此外，垂直线性良好还能保证探伤结果的重复性和可比性，使得不同操作人员使用同一探伤仪或同一操作人员在不同时间进行探伤时，能够得到较为一致的结果。4.简述影响超声波探伤耦合效果的因素有哪些？答案：耦合剂的种类和性能：不同种类的耦合剂声阻抗不同，与工件和探头的匹配程度也不同，会影响耦合效果。例如，机油、甘油等耦合剂的耦合性能有差异，一般来说，声阻抗与工件更接近的耦合剂耦合效果更好。耦合剂的粘度、流动性等也会影响其在探头与工件表面的填充情况，粘度适中、流动性好的耦合剂能更好地排除空气，实现良好耦合。工件表面状态：工件表面的粗糙度对耦合效果有显著影响。表面过于粗糙，会使耦合剂难以完全填充探头与工件之间的空隙，导致声能损失增加，耦合效果变差。此外，工件表面的油污、锈蚀等杂质也会阻碍耦合剂与工件表面的良好接触，降低耦合效果。探头与工件的接触压力：适当的接触压力可以使耦合剂更好地填充探头与工件之间的空隙，提高耦合效果。压力过小，耦合剂不能充分填充，声能损失大；压力过大，可能会使探头磨损加快，且在某些情况下可能导致耦合剂挤出过多，反而影响耦合。耦合层厚度：耦合层厚度应适中。过厚的耦合层会使超声波在耦合层中传播时产生较大的衰减，降低耦合效果；过薄的耦合层可能无法完全排除空气，同样影响耦合。5.简述超声波探伤中缺陷定性的方法有哪些？答案：根据缺陷反射波的特征定性：不同性质的缺陷，其反射波的形状、幅度、动态变化等特征不同。例如，气孔一般反射波尖锐、单一，波幅相对较低；而裂纹的反射波通常不规则，波幅较高且可能有多个反射峰。当缺陷反射波在探伤仪上显示为尖锐、单一的波形时，可初步判断可能是气孔；若波形不规则且波幅较高，可能是裂纹。结合工件的加工工艺和使用情况定性：了解工件的制造工艺（如焊接工艺、锻造工艺等）和使用环境等信息，有助于判断缺陷性质。在焊接接头中，根据焊接工艺参数和焊接位置等，可推测可能出现的缺陷类型。如果是在应力集中部位发现缺陷，结合工件的使用情况，可能是疲劳裂纹等。采用多种探伤方法综合定性：单一的超声波探伤方法可能存在局限性，可结合其他探伤方法进行综合判断。例如，可与磁粉探伤、渗透探伤等相结合。磁粉探伤对表面和近表面的铁磁性材料缺陷敏感，渗透探伤对开口性缺陷敏感，通过多种方法的相互印证，可以更准确地确定缺陷性质。四、计算题1.用2.5P13×13K2探头探测厚度为30mm的钢对接焊缝，已知探头的前沿长度Lf=10mm，探伤仪按声程1:1调节扫描速度，缺陷反射波出现在水平刻度40mm处，试求缺陷的水平距离和埋藏深度。答案：已知探头K=2，前沿长度Lf=10mm，缺陷反射波水平刻度x=40mm。水平距离：x1=xLf=40mm10mm=30mm。根据K值定义K=tanβ（β为折射角），且水平距离x1=K×h（h为缺陷埋藏深度），则h=x1/K=30mm/2=15mm。所以缺陷的水平距离为30mm，埋藏深度为15mm。2.已知某探伤仪在钢中的声速为3230m/s，当探伤仪的扫描速度按1:2（水平方向每格代表2mm声程）调节时，荧光屏上显示某缺陷的反射波在水平刻度5格处，求该缺陷的埋藏深度（设为纵波探伤，声束垂直入射）。答案：已知扫描速度1:2，水平刻度5格，则声程S=5×2mm=10mm。因为是纵波垂直入射，缺陷的埋藏深度h等于声程S，所以该缺陷的埋藏深度为10mm。3.用2.5MHz的超声纵波在水中探伤，水的声速c=1500m/s，求其波长λ。答案：根据波长公式λ=c/f，已知f=2.5×10^6Hz，c=1500m/s。则λ=1500m/s÷(2.5×10^6Hz)=0.6×10^(-3)m=0.6mm。所以该超声纵波在水中的波长为0.6mm。4.有一超声横波在钢中的声速为3230m/s，频率为2.5MHz，求其波长。答案：根据波长公式λ=c/f，已知c=3230m/s，f=2.5×10^6Hz。则λ=3230m/s÷(2.5×10^6Hz)=1.292×10^(-3)m=1.292mm。所以该超声横波在钢中的波长为1.292mm。5.已知某探伤仪的垂直线性误差为5%，当探伤仪显示缺陷反射波幅为80%满刻度时，实际声压与理论声压的最大偏差为多少？答案：垂直线性误差为5%，显示波幅为80%满刻度。实际声压与理论声压的最大偏差=80%×5%=4%。所以实际声压与理论声压的最大偏差为4%。五、案例分析题1.对某压力容器的对接焊缝进行超声波探伤，探伤仪采用2.5P13×13K2探头，探伤仪按声程1:1调节扫描速度，在探伤过程中，发现焊缝中某一位置的缺陷反射波幅超过了评定线，且位于2区。请分析该缺陷的评定过程及可能的处理措施。答案：评定过程：首先，测量缺陷的指示长度。根据相关标准规定的方法，确定缺陷反射波幅超过评定线时的指示长度。比如，采用6dB测长法等，记录缺陷的长度尺寸。查看该缺陷所在区域（2区）对应的验收标准。不同区域有不同的质量要求，2区可能对应着一定的缺陷允许尺寸和数量等规定。将缺陷的反射波幅与所在区域的定量线和判废线进行比较。若缺陷反射波幅低于定量线，则一般可评为合格，但需进行记录；若在定量线和判废线之间，需进一步根据指示长度等因素综合评定；若超过判废线，则直接评为不合格。综合考虑缺陷的形状、性质等因素。结合缺陷反射波的特征，如波形是否规则等，判断缺陷可能是气孔、夹渣还是裂纹等。可能的处理措施：若缺陷评定为合格，但需