无损检测超声波检测二级试题库(UT)(含答案)

无损检测超声波检测二级试题库(UT)(含答案)一、单项选择题（每题1分，共20分）1.超声波在介质中传播时，如果其波长与缺陷尺寸相当时，会发生最显著的哪种现象？A.反射B.折射C.衍射D.散射答案：D2.根据JB/T4730.3-2005标准，钢制对接焊接接头超声检测时，评定线、定量线、判废线之间的关系是？A.评定线灵敏度最高，判废线灵敏度最低B.定量线灵敏度最高，评定线灵敏度最低C.判废线灵敏度最高，评定线灵敏度最低D.评定线灵敏度最高，定量线灵敏度最低答案：C3.用K2斜探头探测厚度为40mm的钢板对接焊缝，仪器按水平1：1调节扫描速度，发现一缺陷波出现在刻度50mm处，此缺陷的水平距离为？A.50mmB.40mmC.30mmD.20mm答案：A4.超声波检测中，描述声束指向性的物理量是？A.近场长度B.扩散角C.折射角D.波长答案：B5.钢板超声波检测中，出现“林状回波”的可能原因是？A.钢板内部存在大面积分层B.钢板晶粒粗大C.钢板表面粗糙D.耦合剂过多答案：B6.采用直接头对钢板进行纵波检测时，若底面回波明显降低或消失，且无缺陷波，最可能的原因是？A.钢板内部无缺陷B.探头耦合不良C.钢板存在与探测面平行的大面积缺陷D.仪器灵敏度设置过低答案：C7.锻件超声检测中，当量计算法主要用于评定哪类缺陷？A.面积型缺陷B.体积型缺陷C.点状缺陷D.线状缺陷答案：C8.以下哪项不是影响超声波在介质中传播速度的因素？A.介质的密度B.介质的弹性模量C.超声波的频率D.介质的泊松比答案：C9.按照JB/T4730.3-2005标准，壁厚为80mm的钢制承压设备管座角焊缝，应选用哪种角度的斜探头进行检测？A.K1B.K1.5C.K2D.K2.5答案：C10.超声检测中，盲区的大小主要受什么影响？A.探头频率B.探头晶片尺寸C.脉冲宽度D.耦合剂声阻抗答案：C11.用CSK-IA试块调节仪器扫描比例时，若将R100圆弧面的回波前沿对准刻度100，后沿对准刻度200，则扫描比例为？A.深度1：2B.水平1：2C.深度1：1D.水平1：1答案：A12.焊缝超声检测中，为检测焊缝根部未焊透，最有效的扫查方式是？A.锯齿形扫查B.斜平行扫查C.前后扫查D.转角扫查答案：D13.超声波从水中以0°入射到钢中，其折射角为？A.0°B.14°C.27°D.无法确定答案：A14.以下哪种缺陷在焊缝超声检测中通常产生波形尖锐、陡峭的回波？A.气孔B.夹渣C.未熔合D.裂纹答案：D15.在锻件检测中，当缺陷波高于基准波高，且移动探头时波高变化迅速，该缺陷可能是？A.单个夹渣B.密集气孔C.白点D.裂纹答案：D16.超声波检测系统分辨力的好坏，主要影响？A.检测灵敏度B.对相邻缺陷的区分能力C.声束的穿透能力D.缺陷的定位精度答案：B17.用2.5P20Z直探头检测厚度为400mm的钢锻件，其有效检测范围至少为？A.400mmB.300mmC.200mmD.100mm答案：A18.CSK-IIA试块主要用于调节？A.斜探头的入射点和折射角B.直探头的分辨力和灵敏度C.仪器和探头的组合性能（距离-波幅曲线）D.检测表面粗糙度的影响答案：C19.在板材检测中，采用底波多次反射法，如果第二次底波（B2）明显降低，而第一次底波（B1）正常，可能表明？A.板材中部存在缺陷B.板材底部存在缺陷C.板材上部存在缺陷D.探头耦合不稳定答案：A20.超声波检测中，“幻象波”产生的原因是？A.仪器放大电路故障B.工件几何形状引起的多次反射C.耦合剂中有气泡D.探头磨损答案：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.影响超声波检测灵敏度的主要因素包括？A.探头频率和晶片尺寸B.仪器脉冲重复频率C.耦合条件D.工件表面状态和材料衰减E.检测人员的经验答案：A,C,D2.焊缝超声检测中，可能产生“山形波”或“多峰波”的缺陷有？A.点状气孔B.条状夹渣C.裂纹D.未焊透E.咬边答案：B,C,D3.按照JB/T4730.3标准，以下关于检测等级的描述正确的是？A.A级适用于普通钢结构B.B级适用于压力容器C.C级适用于核电站部件D.检测等级越高，检测覆盖率越低E.检测等级的选择应根据产品规范、规程或合同要求答案：B,E4.超声波斜入射到异质界面时，可能发生的波型转换包括？A.纵波转换为横波B.横波转换为纵波C.表面波转换为板波D.横波转换为表面波E.纵波转换为表面波答案：A,B,D,E5.以下试块中，属于国际标准试块的有？A.IIW试块B.CSK-IA试块C.CSK-IIIA试块D.半圆试块E.平底孔试块答案：A,B6.在用斜探头进行焊缝检测时，影响缺陷定位精度的因素有？A.探头折射角（K值）的准确性B.扫描速度调节的准确性C.缺陷自身的高度D.工件厚度E.缺陷的取向答案：A,B,D,E7.锻件超声检测中，常见的缺陷类型有？A.缩孔与疏松B.夹杂物C.白点D.裂纹E.折叠答案：A,B,C,D,E8.以下关于AVG曲线（DGS曲线）的描述，正确的有？A.描述了距离、增益与缺陷当量大小之间的关系B.可用于锻件、铸件的检测C.适用于任何形状的工件D.其制作与探头和仪器有关E.可以完全取代对比试块法答案：A,B,D9.超声波检测中，常见的耦合剂有？A.水B.机油C.甘油D.浆糊E.硅脂答案：A,B,C,D,E10.以下哪些是数字超声检测仪相比模拟仪器的主要优点？A.检测数据可存储和再现B.自动计算缺陷位置和当量C.信噪比天然更高D.可进行信号处理（如滤波、平均）E.永远不需要校准答案：A,B,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.纵波、横波、表面波的质点振动方向分别与波的传播方向______、______、______。答案：平行；垂直；椭圆3.声压反射率r与声压透射率t之和恒等于______。答案：14.第一临界角是指纵波折射角等于______时的入射角。答案：90°5.在钢中，纵波声速约为______m/s，横波声速约为______m/s。答案：5900；32306.斜探头标称折射角的正切值称为______。答案：K值7.超声场中，声压起伏变化剧烈的区域称为______区，声压随距离单调下降的区域称为______区。答案：近场（菲涅耳区）；远场（夫琅和费区）8.在锻件检测中，通常要求信噪比不低于______dB。答案：69.用CSK-IA试块调节斜探头入射点时，应使用______圆弧面。答案：R10010.按JB/T4730.3标准，距离-波幅曲线由______线、______线和______线组成。答案：评定；定量；判废11.焊缝检测中，为发现横向缺陷，应增加______扫查。答案：平行或斜平行12.钢板检测中，当无缺陷部位第一次底波（B1）达到满屏高度的______%时，作为检测灵敏度。答案：5013.管子环向对接焊缝检测时，探头在管子外壁作______扫查。答案：周向14.超声检测记录至少应包括工件信息、______、______、检测结果和检测人员等。答案：仪器和探头参数；检测条件与灵敏度四、简答题（每题5分，共30分）1.简述超声波检测中，产生“迟到波”的原因及其对检测的影响。答案：迟到波是由于超声波在工件侧壁产生波型转换（如横波变纵波，或纵波变横波）后，经不同路径传播，比直接传播的波晚到达接收探头而形成的回波。它可能出现在一次底波之后，容易与内部缺陷波混淆，造成误判或干扰。通过分析回波位置、改变探头位置观察波形变化、结合工件几何形状判断等方法可以识别迟到波。2.什么是“距离-波幅曲线”（DAC曲线）？简述其制作步骤（以CSK-IIIA试块为例）。答案：距离-波幅曲线是描述特定反射体（如横孔）回波高度随其距探头入射点距离变化的关系曲线，用于对不同深度处的缺陷进行当量评定。制作步骤：1.选用标准试块（如CSK-IIIA）和实际检测用的探头及仪器。2.在试块上找出不同深度的相同尺寸横孔（如Φ1×6）。3.将探头分别对准各深度横孔，找到最高回波。4.在仪器面板上，将各深度横孔的最高回波调至同一基准高度（如满幅的80%），并标记对应的增益值（dB）和深度（或水平距离）。5.将各标记点连接成平滑曲线，即为该探头-仪器组合的距离-波幅曲线。3.简述锻件检测中，中心缺陷的探测方法及注意事项。答案：探测方法：通常选用直探头从锻件两端面进行轴向检测。注意事项：1.确保探测面平整光滑，耦合良好。2.选择合适的探头频率（一般2-5MHz）和晶片尺寸，以保证足够的穿透力和分辨力。3.灵敏度调节应使用锻件无缺陷部位的底波或试块上的平底孔。4.扫查应覆盖整个端面，扫查速度不宜过快，相邻扫查线应有重叠。5.注意观察底波衰减情况，底波明显降低或消失的区域应仔细探查。6.对发现的缺陷波，应进行精确定位、定量和定性分析。4.焊缝超声检测中，如何区分裂纹与未熔合缺陷？答案：主要从回波特征和动态波形进行区分：1.回波高度：裂纹反射强，波幅高且陡峭；未熔合反射面较平滑，波幅可能较高但不如裂纹尖锐。2.波形特征：裂纹回波根部可能较宽，有时伴有微小波峰；未熔合回波可能较宽钝。3.探头移动时的动态波形：移动探头时，裂纹回波变化迅速，波峰陡升陡降，有明显的方向性；未熔合回波变化相对较慢，波峰起伏较平缓。4.改变探测方向：从不同方向探测，裂纹反射波幅差异显著；未熔合因有一定面积，不同方向探测波幅差异可能不如裂纹明显。5.结合焊接工艺和位置进行综合判断。5.简述JB/T4730.3标准中，对压力容器焊缝超声检测时，扫查覆盖率和探头移动区域的要求。答案：扫查覆盖率：应确保探头声束扫查到整个检测区域，相邻两次扫查之间应有至少探头晶片宽度10%的重叠。探头移动区域：1.对于对接焊缝，探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油污等，其宽度应为焊缝本身宽度再加上探头在检测面两侧的移动距离之和。一般要求探头移动区不小于1.25P（P为跨距，P=2δ6.什么是超声检测的“6dB法”和“端点衍射法”？它们分别用于测量缺陷的什么尺寸？答案：“6dB法”（半波高度法）：移动探头，找到缺陷回波最高点，然后向两侧移动探头，当回波高度降至最高波高的一半（即降低6dB）时，探头中心点之间的距离即为缺陷的指示长度。主要用于测量缺陷的指示长度。“端点衍射法”：利用缺陷端部产生的衍射波进行测量。通过精确测量衍射波的时间差，结合声速，可以计算出缺陷两端点的高度差或深度差。主要用于测量缺陷自身的高度（through-wallheight），特别适用于裂纹类面积型缺陷的高度测量，精度较高。五、计算与应用分析题（共60分）1.（10分）用2.5P20Z直探头检测厚度为300mm的钢锻件，已知钢中纵波声速=5900解：（1）计算波长λ和近场长度N。探头频率f=2.5MHz=2.5×10^6Hz波长λ晶片直径D=20mm近场长度N答：该探头的近场长度约为42.4mm。（2）计算缺陷当量。设缺陷声程=150mm，底面声程=缺陷回波比底面回波低ΔdB=20dB。不考虑衰减（α=0），平底孔缺陷回波声压与底面回波声压比的理论公式分贝差为：Δd更常用的对比公式为：ΔdB=40lg（此式由声压公式推导简化，适用于远场，此处但标准当量计算法通常使用试块或AVG曲线。此处根据题意使用理论公式的一种形式：对于平底孔，远场区回波声压∝；对于大平底面，回波声压∝。因此∝（比例常数与探头等有关）Δd实际应用中，常用当量计算法或AVG图。若已知在150mm处，平底孔回波与300mm处底面回波等高时（即ΔdB=0）的平底孔直径，则对于ΔdB=20dB（缺陷波低20dB），有：20lg()=−若按JB/T4730.3标准附录的当量计算法，需知道基准灵敏度对应的平底孔尺寸。假设基准灵敏度为300mm处Φ2平底孔，则对于150mm处缺陷，其当量Δ的计算公式较复杂，通常查表或使用仪器功能。作为计算题，这里给出一个简化计算思路：若缺陷波比同距离处基准反射体（如Φ2）波高低MdB，则其当量直径Φ=一个更直接的公式（适用于远场，且底面回波作为参考）：缺陷当量平底孔直径Φ=鉴于题目条件“可用理论公式计算”，但未给出具体基准，此处给出一种常见处理方式：设锻件完好区底面回波调至基准波高（如80%），此时相当于底面作为参考反射体。缺陷当量计算公式（不考虑衰减）为：Δd代入：−20实际上，更常见的作法是：已知在声程处，缺陷波比底面波低ΔdB，则缺陷的平底孔当量Φ可由下式近似估算（适用于>3N=×由于计算复杂且需更多常数，通常不直接这样计算。在标准实践中，使用AVG曲线或试块比较法。答：缺陷位于150mm处，其回波比300mm处底面回波低20dB。通过理论公式计算或查AVG曲线图可知，该缺陷的当量平底孔直径约为Φ1.0mm（此值为示例，实际需根据具体探头和仪器校准曲线确定）。完整的计算需利用声压公式联立求解。2.（15分）用K2（折射角β≈63.4°）斜探头检测厚度δ=30mm的钢板对接焊缝，仪器按水平1：1调节扫描速度。检测时在荧光屏水平刻度45mm和60mm处分别发现两个缺陷波F1和F2，波幅均高于定量线。已知探头前沿长度L0=15mm。（1）计算缺陷F1和F2的水平距离L、深度d（垂直距离）和距探头入射点的声程S。（2）根据JB/T4730.3标准，焊缝缺陷按性质分为哪几类？F1和F2可能属于哪类缺陷？为什么？（3）应如何对这两个缺陷进行评定？解：（1）计算缺陷参数。已知：扫描速度水平1：1，即荧光屏刻度值直接代表水平距离（单位为mm）。探头K=2，即tanβ=2。对于斜探头，缺陷水平距离L=荧光屏刻度值（水平1：1时）缺陷深度d=L/K=L/2缺陷声程S=L/sinβ，sinβ=K/√(1+K^2)=2/√5≈0.8944或S=√(L^2+d^2)=√(L^2+(L/2)^2)=L√(1+0.25)=L√1.25=L×1.118对于缺陷F1：水平刻度45mm水平距离L1=45mm深度d1=L1/K=45/2=22.5mm声程S1=L1/sinβ=45/0.8944≈50.3mm或S1=45×1.118≈50.3mm对于缺陷F2：水平刻度60mm水平距离L2=60mm深度d2=L2/K=60/2=30mm声程S2=L2/sinβ=60/0.8944≈67.1mm或S2=60×1.118≈67.1mm（2）缺陷分类及可能性分析。根据JB/T4730.3标准，焊缝缺陷按性质分为三类：裂纹、未熔合、未焊透（面积型缺陷）；条状缺陷（如条渣）；点状缺陷（如气孔、点渣）。F1：深度d1=22.5mm，位于板厚中部（30mm）。可能为内部缺陷，如气孔、夹渣或内部未熔合。仅凭一个参数无法确定具体性质，需结合波形、动态包络、方向性等判断。F2：深度d2=30mm，恰好等于板厚，可能为根部缺陷，如根部未焊透、根部内凹、根部咬边或根部裂纹。需要从焊缝两侧进行探测，结合反射波特征（如根部未焊透通常有一定长度，反射面较规则，波幅较高且稳定；根部裂纹波幅陡峭，方向性强）来区分。（3）缺陷评定步骤。1.记录缺陷位置（F1，F2的深度、水平距离、偏离焊缝中心位置）。2.测定缺陷波幅：确定其高于定量线的具体dB值。3.测定缺陷指示长度：对于F1和F2，应采用6dB法（半波高度法）测量其指示长度。移动探头，找到缺陷回波最高点，然后向缺陷两端移动，当波高降至最高波高的一半时，探头中心移动的距离即为缺陷的指示长度。4.根据标准评定：首先判断缺陷性质：结合动态波形、焊接工艺、位置进行初步定性。然后根据标准中相应的验收等级（如GB/T29712或JB/T4730.3中的验收条款）进行评定。评定因素包括：缺陷波幅所在区域（定量线以上至判废线以下，还是判废线以上）、缺陷指示长度、缺陷性质。如果缺陷波幅位于判废线及以上，则直接评定为不合格。如果缺陷波幅位于定量线以上至判废线以下，则需根据缺陷的指示长度和性质，按标准规定的等级进行评定。例如，对于条状缺陷，根据其长度评定；对于点状缺陷，根据其当量和数量评定。5.对根部缺陷（如F2）应特别注意，根部未焊透和裂纹通常是不允许的缺陷。6.出具检测报告，明确缺陷位置、尺寸、性质和评定结果。3.（20分）某在用压力容器，材质为16MnR，壁厚为50mm，对接焊缝需进行超声检测。现有设备：数字超声探伤仪一台，2.5P13×13K2斜探头一个，CSK-IA和CSK-IIIA试块各一块。耦合剂为浆糊。请根据JB/T4730.3标准，详细叙述从检测前准备到出具报告的完整检测工艺过程。答案：（一）检测前准备1.资料审查：审查设备图纸、材质证明、焊接工艺规程、以往检测记录等，了解焊缝结构、坡口形式、厚度、预期缺陷类型等。2.工件准备：清理检测区域（焊缝两侧探头移动区），去除焊渣、飞溅、油漆及不规则物，打磨至满足检测要求的光洁度（通常Ra≤6.3μm）。确定检测区域宽度为焊缝本身宽度加上两侧不小于1.25P的距离，P=3.仪器与探头性能校验：检查仪器水平线性、垂直线性。测定探头入射点、折射角（K值）：使用CSK-IA试块R100圆弧面测定入射点；利用φ50或φ1.5横孔测定折射角，确保K值在2.0±0.1范围内。测定探头前沿长度：使用CSK-IA试块。组合性能（灵敏度余量、分辨力）：使用CSK-IIIA试块或CSK-IA试块测定。4.扫描速度（时基比例）调节：使用CSK-IA试块，按水平1：1调节。将R50和R100的回波前沿分别对准水平刻度50和100。5.距离-波幅曲线（DAC曲线）制作：使用CSK-IIIA试块。检测对象厚度50mm，选用深度为10、30、50的φ1×6横孔。将探头分别对准这三个横孔，找到最高回波，并将其调整到满屏高度的80%（或其他规定高度），记录对应的增益dB值和深度（或水平距离）。在仪器中绘制出DAC曲线。然后绘制评定线（EL）、定量线（QL）和判废线（RL）。根据JB/T4730.3标准表7，对于板厚50mm的B级检测，灵敏度为：评定线φ1×6-16dB，定量线φ1×6-10dB，判废线φ1×6+2dB。将DAC曲线整体下移16dB得EL，下移10dB得QL，上移2dB得RL。并设置好报警闸门。（二）检测实施1.灵敏度校准：在扫查前，将DAC曲线中的评定线作为基准灵敏度。一般复核CSK-IIIA试块上某一深度（如30mm）的φ1×6孔回波是否在评定线上。2.扫查方式：采用锯齿形扫查（前后、左右移动并转动约±10°）。扫查覆盖率确保探头每次扫查重叠不少于晶片宽度的10%。扫查速度不超过150mm/s。3.增加扫查：为检测横向缺陷，应进行斜平行扫查或平行扫查。探头移动区不满足时，应增加从焊缝另一侧的检测。4.缺陷检测与记录：发现超过评定线的缺陷回波时，应标记其位置。测定缺陷最大反射波幅：微调探头找到缺陷最高回波，确定其位于DAC曲线的哪个区域（EL-QL，QL-RL，或RL以上）。测定缺陷指示长度：使用6dB法（半波高度法）。对缺陷进行定位（深度、水平距离、离焊缝中心距离）和定性分析（根据波形、动态特征、位置推断缺陷性质）。记录所有相关数据，必要时绘制缺陷示意图。（三）结果评定与报告1.评定：根据JB/T4730.3标准第9条“缺陷评定”进行。首先评定缺陷性质：裂纹、未熔合、未焊透为不允许缺陷。对于允许的缺陷（如气孔、夹渣），根据其波幅所在区域、指示长度，按标准中相应的质量等级（如GB/T29712的验收等级2级）进行评定。对于波幅超过判废线的缺陷，直接评定为不合格。对于波幅在定量线和判废线之间的缺陷，根据其指示长度评定。2.出具检测报告：报告至少应包括以下内容：委托单位、被检工件信息（名称、编号、材质、厚度、焊缝编号等）。检测设备（仪器型号、探头型号、试块）。检测参数（扫描比例、灵敏度、耦合剂、检测标准）。检测部位示意图。缺陷记录（位置、尺寸、波幅、性质、评定结果）。综合评定结论（合格/不合格，或符合XX等级）。检测人员、审核人员签字及资格级别，检测日期。4.（15分）分析题：用超声波检测一大型铸钢件，采用2MHz直探头，发现底波显著降低，且伴有杂乱的丛状回波。随着探头移动，丛状回波变化缓慢，底波变化也不剧烈。（1）分析产生这种信号的可能