无损检测超声波检测二级(UT)试题库带答案

无损检测超声波检测二级(UT)试题库带答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.超声波检测中，决定超声波在介质中传播速度的主要因素是（）。A.频率B.波长C.声阻抗D.介质的弹性模量和密度答案：D2.纵波、横波和表面波（瑞利波）的主要区别在于（）。A.传播速度B.质点的振动方向与波的传播方向的关系C.只能在固体中传播D.衰减系数答案：B3.超声波垂直入射到单一平界面时，声压反射率的大小主要取决于（）。A.入射波频率B.界面两侧介质的声阻抗C.超声波波长D.探头晶片尺寸答案：B4.采用K值（折射角正切值）标称的斜探头，其K值与折射角β的关系是（）。A.KB.KC.KD.K答案：A5.在直接接触法纵波检测中，若探头与工件间存在薄层空气隙，将对检测造成的主要影响是（）。A.声束扩散角增大B.穿透能力显著下降C.分辨力提高D.盲区减小答案：B6.超声波检测中，“盲区”是指（）。A.仪器无法探测的区域B.近场区C.从探测面到能够发现缺陷的最小距离D.声束扩散区答案：C7.下列哪项不是影响超声波近场区长度的因素？（）A.晶片直径B.超声波频率C.材料声速D.耦合剂种类答案：D8.超声波检测仪中，“抑制”旋钮的作用是（）。A.提高发射功率B.放大回波信号C.抑制低幅度杂波，但会使垂直线性变差D.改变扫描速度答案：C9.使用试块调整检测灵敏度时，主要目的是（）。A.确定缺陷大小B.确定缺陷位置C.建立缺陷回波幅度与已知反射体回波幅度之间的基准关系D.测量材料声速答案：C10.CSK-ⅠA试块主要用于（）。A.测定斜探头入射点和折射角（K值）B.调整纵波检测范围和灵敏度C.测定仪器和探头的组合性能D.以上都是答案：D11.在钢板横波检测中，发现一个缺陷回波，其水平距离和深度分别为50mm和30mm，则该缺陷位于（）。A.一次波范围内B.二次波范围内C.三次波范围内D.无法判断答案：B（计算：一次波最大深度=板厚。若板厚T，缺陷深度d=30mm，水平距离l=50mm。对于K2探头，折射角β≈63.4°，则l/d=tanβ≈2，若l=50，d应约为25。现d=30>25，说明是二次波，d'=2T30，可推T≈(30+30)/2=30mm，验证l=50mm时，一次波深度应为25mm，30mm>25mm，故为二次波。）12.锻件检测中，常见的“林状回波”或“草状回波”通常是由（）引起的。A.大而平的缺陷B.粗大的晶粒组织C.表面粗糙D.探头噪声答案：B13.焊缝检测中，为检测焊缝根部未焊透，最有效的扫查方式是（）。A.单面单侧扫查B.单面双侧扫查C.双面双侧扫查D.环绕扫查答案：B14.管材周向横波检测时，调节扫描比例（时基扫描）通常使用（）。A.水平距离调节法B.深度调节法C.声程调节法D.弧长调节法答案：C15.按照JB/T4730.3-2005标准，缺陷的定量评定中，当缺陷波高位于定量线和判废线之间时，应测量其（）。A.最大回波幅度B.缺陷的指示长度C.缺陷的当量尺寸D.以上都是答案：B16.超声波检测中，动态波形图（A扫显示）的横坐标代表（）。A.回波幅度B.传播时间或声程C.缺陷大小D.探头位置答案：B17.下列哪种波型在液体和气体中不能传播？（）A.纵波B.横波C.表面波D.板波答案：B18.声阻抗Z的定义是（）。A.密度与声速的乘积B.密度与声速的比值C.声压与质点振动速度的乘积D.声压与质点振动速度的比值答案：A19.斜探头在有机玻璃楔块中的入射角为α，工件中横波的折射角为β，根据斯涅尔定律，其关系式为（）。A.B.C.D.答案：A（C_{L1}为有机玻璃纵波声速，C_{S2}为工件横波声速）20.超声波检测中，6dB法（半波高度法）常用于测量（）。A.声束扩散角B.缺陷的指示长度C.近场区长度D.材料衰减系数答案：B21.对比试块的主要作用是（）。A.校验仪器和探头的综合性能B.调整检测灵敏度C.确定缺陷的当量尺寸D.B和C答案：D22.在锻件检测中，当缺陷直径小于声束截面直径时，常用（）来评价缺陷大小。A.当量法B.测长法C.底波下降法D.端点衍射法答案：A23.超声波检测中，“迟到波”的出现是由于（）。A.仪器扫描延迟设置不当B.超声波在工件内经过特定路径（如型材的轮廓反射）传播所致C.缺陷的反射信号D.表面波的干扰答案：B24.下列哪种情况会产生端角反射？（）A.超声波垂直入射到平面缺陷B.超声波斜入射到两个相互垂直的平面构成的直角内C.超声波入射到球孔D.超声波入射到圆柱曲面答案：B25.双晶直探头主要用于检测（）。A.厚工件中的深部缺陷B.薄工件或近表面缺陷C.提高远场分辨力D.提高检测速度答案：B26.按JB/T4730标准，钢板超声检测中，用于测定缺陷边界或指示长度的方法是（）。A.6dB法B.端点峰值法C.绝对灵敏度法D.以上都是答案：D27.超声波在传播过程中，其声压随距离增加而减小的现象称为（）。A.散射B.衰减C.衍射D.干涉答案：B28.能够产生和接收超声波，并完成电声转换的部件是（）。A.超声波检测仪B.探头C.试块D.耦合剂答案：B29.在焊缝检测中，以下哪种缺陷通常具有较高的回波幅度，且波形陡峭尖锐？（）A.气孔B.夹渣C.未熔合D.裂纹答案：D30.水浸法检测时，调节水层距离，使工件界面回波与（）重合，可以避免界面回波干扰。A.第一次底波B.第二次底波C.缺陷波D.晶片表面回波答案：B二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.超声波检测中，影响缺陷回波幅度的主要因素有（）。A.缺陷的反射面取向、形状和大小B.缺陷的性质（如气孔、夹渣、裂纹）C.缺陷的埋藏深度D.仪器和探头的性能、检测灵敏度E.耦合状态和工件表面粗糙度答案：A,B,C,D,E2.下列哪些是超声波检测的优点？（）A.适用于金属、非金属、复合材料等多种材料B.对平面型缺陷（如裂纹、未熔合）检测灵敏度高C.可以确定缺陷的深度、位置和当量大小D.检测速度快，成本低，设备轻便E.检测结果受操作人员主观影响小答案：A,B,C,D3.按照JB/T4730标准，焊缝超声检测记录应包括以下哪些内容？（）A.工件编号、材质、厚度、坡口形式B.仪器型号、探头型号及参数（频率、晶片尺寸、K值）C.试块型号、耦合剂、灵敏度D.缺陷的位置、最大反射波幅、指示长度、自身高度（如可测）E.检测结论、检测人员及日期答案：A,B,C,D,E4.超声波斜探头的主要参数包括（）。A.入射点B.折射角（K值）C.主声束偏移D.前沿长度E.灵敏度余量答案：A,B,D5.下列哪些是超声波检测中常见的非缺陷回波？（）A.迟到波B.三角反射波C.61°反射波（CSK-ⅠA试块）D.工件轮廓反射波E.表面波答案：A,B,D,E6.可用于调节或校验超声波检测仪水平线性的试块是（）。A.CSK-ⅠAB.CSK-ⅢAC.平底孔试块（如Φ2平底孔）D.IIW试块（或ISO标准试块）答案：A,B,D7.在锻件检测中，可能引起底波明显下降甚至消失的原因有（）。A.工件内部存在大缺陷B.工件晶粒粗大C.工件形状复杂D.检测灵敏度设置过低E.耦合不良答案：A,B,C,E8.超声波检测中，常用的耦合剂应满足（）。A.透声性好，声阻抗匹配适当B.对工件无腐蚀，对人体无害C.来源方便，价格低廉D.粘度适宜，易于涂抹和清除E.只适用于常温答案：A,B,C,D9.以下关于衍射时差法（TOFD）检测的描述，正确的有（）。A.使用一对宽波束纵波斜探头B.主要利用缺陷端点的衍射波进行检测和定量C.对缺陷高度测量精度较高D.通常采用非平行扫查方式E.对缺陷取向不敏感，但存在盲区答案：A,B,C,E10.超声波检测报告应具有（）。A.可追溯性B.准确性C.完整性D.规范性E.只需记录缺陷信息答案：A,B,C,D三、填空题（每空1分，共20分）1.超声波是指频率高于______Hz的机械波。答案：200002.描述超声波波束指向性的物理量是______，其值越小，指向性越好。答案：半扩散角3.超声波垂直入射到平界面时，声压透过率T与声压反射率R之间的关系是______。答案：T=1R或R+T=14.超声波检测仪最重要的三个性能指标是______、______和______。答案：水平线性、垂直线性、动态范围（顺序可调）5.在CSK-ⅠA试块上，利用R100圆弧面测定斜探头入射点和前沿长度时，应将探头对准圆弧面前后移动，找到______回波，此时探头侧面与试块侧面对齐的刻度点即为入射点。答案：最高6.钢板检测中，当缺陷面积大于声束截面时，常用______来测定缺陷的边界。答案：6dB法（半波高度法）7.焊缝检测中，为发现横向裂纹，应进行______扫查。答案：平行或纵向（沿焊缝方向）8.超声波检测中，声程是指超声波______所经过的路程。答案：从探头到反射点再返回探头9.纵波直探头的近场区长度N的计算公式为______（其中D为晶片直径，λ为波长）。答案：N10.按照JB/T4730标准，钢板超声检测的基准灵敏度为______。答案：Φ5平底孔第一次反射波高等于满刻度的50%11.管材横波检测时，内外壁缺陷的鉴别可通过观察______来区分。答案：缺陷波与内壁或外壁反射波的相对位置（或脉冲包络形状）12.超声波检测中，当量法是指将缺陷的回波幅度与______的回波幅度进行比较，从而对缺陷大小进行评价的方法。答案：相同声程处的人工规则反射体（如平底孔、横孔）13.超声波在传播过程中，由于______和______引起的衰减称为散射衰减。答案：晶粒边界、第二相粒子、微小杂质（答出两个即可）14.双晶探头的两个晶片，一个用于______，另一个用于______。答案：发射超声波、接收超声波15.水浸法检测时，声束进入工件前的距离称为______。答案：水程四、简答题（每题5分，共30分）1.简述超声波检测中产生“幻象波”（鬼波）的原因及识别方法。答案：产生原因：幻象波主要是由于超声波在仪器同步电路或探头内多次反射形成，或者在高衰减材料中，由多次底波产生的后续回波因仪器扫描重复频率过高而出现在不该出现的位置。有时也指由于扫描速度设置不当导致的显示位置错乱。识别方法：(1)计算法：根据工件厚度和声速计算底波应出现的位置，检查异常波是否与之相符。(2)改变扫描速度或范围：幻象波的位置会随之改变，而真实缺陷波的位置相对固定（与声程相关）。(3)改变探头位置或方向：真实缺陷波会随探头移动而规律变化或消失/出现，幻象波可能无变化或变化无规律。(4)降低仪器重复频率：观察异常波是否消失或改变位置。2.什么是“距离-波幅曲线”（DAC曲线）？简述在焊缝检测中制作和应用DAC曲线的步骤。答案：距离-波幅曲线（DAC曲线）是描述特定反射体（如横孔）回波幅度随其距离（声程）变化的关系曲线。它用于不同深度缺陷的灵敏度修正。制作步骤（以CSK-ⅡA或ⅢA试块为例）：(1)将斜探头对准试块上不同深度的横孔（如深度10,20,30,40,50mm等）。(2)找到每个横孔的最大回波，并调整增益，使其幅度达到基准高度（如满刻度的80%）。(3)在仪器面板上标记每个回波峰值对应的点。(4)用曲线连接这些点，即得到DAC曲线。通常还绘制出定量线和判废线（在DAC曲线基础上分别下移一定dB值）。应用步骤：(1)检测时，保持仪器增益设置与制作曲线时一致。(2)发现缺陷波时，根据其声程（水平、深度）在DAC曲线上找到对应的基准波幅。(3)将缺陷波幅与基准波幅进行比较，确定其相对于基准的dB差值，从而判断缺陷是否超标。3.简述锻件检测中，中心轴线处的缺陷与偏心缺陷在底波表现上有何不同？答案：(1)中心轴线处的缺陷：当缺陷位于工件中心轴线且面积较大时，缺陷反射波强，而底波显著下降甚至消失。探头在缺陷上方移动时，缺陷波变化不大，底波始终很低。(2)偏心缺陷：缺陷不在中心轴线。当探头位于缺陷正上方时，缺陷波高，底波低。当探头移开缺陷区域时，缺陷波下降或消失，而底波会升高。通过移动探头观察底波的变化，可以判断缺陷是否偏心。4.列出至少五种影响超声波检测结果可靠性的主要因素。答案：(1)仪器和探头的性能及选择（频率、晶片尺寸、角度等）。(2)检测灵敏度的设定和校准。(3)耦合条件（耦合剂、表面粗糙度、压力）。(4)工件的材料、几何形状、组织结构。(5)缺陷的特性（取向、形状、大小、性质、位置）。(6)操作人员的技能、经验和责任心。(7)检测工艺规程的合理性和执行情况。(8)环境条件（温度、噪音、振动等）。5.简述横波检测时，如何利用CSK-ⅠA试块测定斜探头的K值（折射角）？答案：(1)将探头置于CSK-ⅠA试块上，对准R50或R100圆弧面（通常用Φ50圆弧）。(2)前后平行移动探头，找到圆弧面的最高回波。(3)固定探头，测量探头前沿至试块侧边的距离L（前沿长度已在测定入射点时确定，入射点位置已知）。(4)计算水平距离：对于R50圆弧，圆心在厚度方向距探测面30mm。设探头入射点至试块侧边距离为M，则水平距离为M+L。(5)折射角β可通过公式计算：tanβ(6)K值即为K=6.什么是“表面波”？简述其在检测中的应用和局限性。答案：表面波（瑞利波）是沿工件表面传播，质点作椭圆运动的超声波。其能量集中于表面下一个波长的深度内。应用：(1)检测工件表面和近表面的缺陷，如表面裂纹、划痕、淬火裂纹等。(2)检测薄板边缘或复杂形状工件的表面缺陷。(3)可用于测量表面涂层或薄层厚度。局限性：(1)对表面粗糙度、油污、耦合状态非常敏感。(2)传播距离有限，衰减较快。(3)只能检测表面及极近表面的缺陷，对内部缺陷不敏感。(4)工件形状突变处（如台阶、孔洞）会产生强烈的模式转换和反射，干扰检测。五、应用题（共50分）1.计算分析题（15分）用2.5P14Z（2.5MHz，Φ14mm直探头）检测一块厚度为400mm的钢锻件（CL=5900m/s）。已知该锻件在250mm深处发现一缺陷，其回波比同声程Φ2平底孔基准波幅高12dB。(1)计算该探头的近场区长度N。(2)计算波长λ。(3)判断该缺陷位于近场区还是远场区。(4)估算该缺陷的当量平底孔直径（假设缺陷为平底孔型，且位于远场区，可用当量公式计算）。答案：(1)计算波长λ：λ(2)计算近场区长度N：N(3)缺陷深度250mm>>N(20.76mm)，因此该缺陷位于远场区。(4)估算缺陷当量直径：设在远场区，同声程下平底孔回波声压与孔径平方成正比，回波分贝差公式为：Δd已知ΔdB=12dB，则：12l/≈因此，该缺陷的当量平底孔直径约为Φ8mm。2.综合应用题（20分）现需对一规格为Φ325×20mm的钢管对接环焊缝进行超声波检测。材质为20#钢，坡口形式为V型，焊缝余高已磨平。请根据JB/T4730.3标准要求，设计一个简要的检测方案，内容需包括：(1)探头选择（类型、频率、晶片尺寸、K值）及选择理由。(2)试块选择。(3)检测面及扫查方式。(4)灵敏度校准方法。(5)质量等级评定简述（指出应执行标准的哪一级别，以及主要评定参数）。答案：(1)探头选择：类型：斜探头（横波）。因管壁较薄（20mm），焊缝有一定宽度，横波适合检测焊缝内部缺陷。类型：斜探头（横波）。因管壁较薄（20mm），焊缝有一定宽度，横波适合检测焊缝内部缺陷。频率：2.5MHz~5MHz。选择较高频率如5MHz以提高分辨力，便于区分相邻缺陷和精确测长。频率：2.5MHz~5MHz。选择较高频率如5MHz以提高分辨力，便于区分相邻缺陷和精确测长。晶片尺寸：8×9mm或6×6mm等小晶片。适应曲面接触，减少耦合损失，改善声束指向性。晶片尺寸：8×9mm或6×6mm等小晶片。适应曲面接触，减少耦合损失，改善声束指向性。K值：选择K2.0或K2.5（折射角约63.4°或68.2°）。理由：板厚20mm，为保证能检测到焊缝根部缺陷，并尽可能使声束垂直于主要危害性缺陷（如裂纹、未熔合），需有足够的折射角。K值过小（如K1）可能导致一次波无法覆盖整个焊缝截面；K值过大则声程过长，衰减增大。K2.0~K2.5是常用范围。K值：选择K2.0或K2.5（折射角约63.4°或68.2°）。理由：板厚20mm，为保证能检测到焊缝根部缺陷，并尽可能使声束垂直于主要危害性缺陷（如裂纹、未熔合），需有足够的折射角。K值过小（如K1）可能导致一次波无法覆盖整个焊缝截面；K值过大则声程过长，衰减增大。K2.0~K2.5是常用范围。(2)试块选择：采用CSK-ⅡA试块（适用于8mm≤壁厚＜300mm的焊缝）或CSK-ⅢA试块。用于制作距离-波幅曲线（DAC曲线）和调节扫描速度。(3)检测面及扫查方式：检测面：焊缝两侧的母材表面。应打磨光滑，宽度不小于2.5Kt（约100mm）。检测面：焊缝两侧的母材表面。应打磨光滑，宽度不小于2.5Kt（约100mm）。扫查方式：采用单面双侧扫查（即探头在焊缝两侧进行扫查）。扫查方式包括：扫查方式：采用单面双侧扫查（即探头在焊缝两侧进行扫查）。扫查方式包括：锯齿形扫查：探头垂直于焊缝方向作锯齿形移动，同时前后移动，用于发现纵向缺陷。前后、左右、环绕扫查：用于缺陷定位和评定。平行扫查：探头沿焊缝方向移动，用于发现横向缺陷（必要时）。(4)灵敏度校准方法：扫描速度调节：利用CSK-ⅡA试块的横孔，按深度或水平比例调节，通常用深度1:1。扫描速度调节：利用CSK-ⅡA试块的横孔，按深度或水平比例调节，通常用深度1:1。DAC曲线制作：在CSK-ⅡA试块上，探测不同深度的横孔（如深度10,20,30,40,50mm），将各孔最高回波调至同一基准高度（如80%），在仪器面板上标记并连接成曲线。再根据标准要求，绘制出评定线、定量线、判废线（例如：评定线为DAC-14dB，定量线为DAC-8dB，判废线为DAC+2dB，具体数值需查标准）。DAC曲线制作：在CSK-ⅡA试块上，探测不同深度的横孔（如深度10,20,30,40,50mm），将各孔最高回波调至同一基准高度（如80%），在仪器面板上标记并连接成曲线。再根据标准要求，绘制出评定线、定量线、判废线（例如：评定线为DAC-14dB，定量线为DAC-8dB，判废线为DAC+2dB，具体数值需查标准）。表面耦合补偿：需进行测试，并在灵敏度中补偿。表面耦合补偿：需进行测试，并在灵敏度中补偿。(5)质量等级评定简述：应执行JB/T4730.3-2005标准中规定的质量分级要求。应执行JB/T4730.3-2005标准中规定的质量分级要求。主要评定参数：主要评定参数：缺陷最大反射波幅：与判废线、定量线、评定线比较。缺陷指示长度：对于波幅位于定量线及以上（包括I区、II区）的缺陷，应测定其指示长度。根据缺陷的波幅所在区域和指示长度，对照标准中的表格进行评级。通常分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，Ⅰ级最高。对于管座角焊缝等有特殊规定。根据缺陷的波幅所在区域和指示长度，对照标准中的表格进行评级。通常分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，Ⅰ级最高。对于管座角焊缝等有特殊规定。3.缺陷波形分析题（15分）用K2斜探头检测一厚度T=30mm的钢板对接焊缝。在距离焊缝中心线一侧进行扫查时，获得以下A扫显示波形特征，请分析可能对应的缺陷类型并说明理由。波形特征描述：a)一个独立的回波，波幅较高且陡峭，出现在深度约25mm处（一次波声程内），探头稍一移动，波幅急剧下降。b)一连串簇状回波，波幅不高且跳动变化，出现在深度15-28mm范围（跨一、二次波），水平位置大致在焊缝中心线附近。c)一个宽大的回波，波峰呈多个锯齿状，包络较宽，出现在深度约30mm（二次波位置，对应焊缝根部），水平位置在焊缝中心线另一