无损检测超声波二级考试题库及答案

无损检测超声波二级考试题库及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.超声波在介质中传播时，其声压或质点位移随距离按指数规律衰减的现象称为（）。A.散射B.吸收C.扩散D.衰减答案：D2.在超声波检测中，用来表示声束扩散程度的指标是（）。A.近场长度B.扩散角C.波长D.频率答案：B3.纵波从一种介质倾斜入射到第二种介质时，如果入射角达到第一临界角，则在第二种介质中（）。A.只存在折射纵波B.只存在折射横波C.同时存在折射纵波和折射横波D.不存在折射波，只存在表面波答案：B4.超声波探伤中，发射脉冲的持续时间主要影响（）。A.探测深度B.分辨力C.灵敏度D.声束扩散角答案：B5.用K值斜探头探测焊缝时，发现缺陷回波出现在扫描线刻度4.0处，已知探头K值为2.0，试块声程为100mm时对应扫描线刻度5.0，则缺陷的水平距离约为（）。A.40mmB.80mmC.100mmD.160mm答案：B6.超声波检测中，信噪比是指（）。A.缺陷波幅度与噪声波幅度之比B.始波幅度与噪声波幅度之比C.缺陷波幅度与始波幅度之比D.底波幅度与噪声波幅度之比答案：A7.采用双晶直探头检测时，其盲区小的主要原因是（）。A.频率高B.晶片尺寸小C.发射和接收分开D.脉冲宽度窄答案：C8.在钢板超声波检测中，出现“多次底波”现象，且波高依次降低，这通常表明（）。A.钢板内部有密集缺陷B.钢板与探头耦合良好，且内部无大缺陷C.探头频率选择不当D.钢板表面过于粗糙答案：B9.超声波检测中，声束轴线上的声压最高点至声源的距离称为（）。A.近场区B.远场区C.焦距D.未扩散区答案：A10.锻件超声波检测中，当量法适用于评定（）。A.面积型缺陷B.体积型缺陷C.线状缺陷D.所有类型的缺陷答案：B11.超声波在异质界面上发生反射和折射时，其能量分配关系取决于（）。A.两种介质的声阻抗B.入射波的频率C.入射角的大小D.两种介质的密度答案：A12.用斜探头探测平板对接焊缝时，在荧光屏上出现与焊接线平行的缺陷回波，该缺陷最有可能是（）。A.气孔B.夹渣C.未焊透D.裂纹答案：C13.超声波检测系统的灵敏度余量是指（）。A.仪器最大输出时，使规定反射体回波达基准高所需衰减器的衰减量B.仪器与探头组合后，在规定的检测范围内发现最小缺陷的能力C.仪器在增益最大时，噪声电平不超过满刻度的百分比D.仪器和探头组合后，从最大衰减量到发现规定反射体回波时的衰减量差值答案：D14.在焊缝超声波检测中，为检测焊缝热影响区的再热裂纹，通常采用（）。A.直探头从焊缝表面探测B.斜探头在焊缝两侧移动探测C.斜探头在焊缝上表面进行串列式扫查D.双晶斜探头探测答案：C15.调节超声波检测仪时，“抑制”旋钮的作用是（）。A.放大缺陷信号B.降低杂波水平，但对缺陷波也有衰减作用C.仅降低噪声，不影响缺陷波D.改变脉冲重复频率答案：B16.对于奥氏体不锈钢焊缝的超声波检测，最大的困难在于（）。A.声速低B.衰减大，晶粒粗大引起草状回波C.表面光洁度要求高D.缺陷定性困难答案：B17.超声波检测中，当缺陷尺寸小于声束截面时，其反射波高随缺陷面积的增大而（）。A.增高B.降低C.不变D.无规律变化答案：A18.采用液浸法进行超声波检测时，水层距离的调整主要影响（）。A.检测灵敏度B.声束入射角C.界面回波的位置D.分辨力答案：C19.在超声波检测中，动态波形包络线是指（）。A.缺陷回波在时基线上的幅度B.缺陷回波峰值随探头移动而变化的轨迹C.仪器屏幕上的扫描线D.发射脉冲的形状答案：B20.按照JB/T4730标准，钢板超声波检测中，当缺陷指示长度小于（）时，可按点状缺陷处理。A.5mmB.10mmC.20mmD.40mm答案：D二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.影响超声波在材料中传播速度的因素有（）。A.材料的弹性模量B.材料的密度C.材料的泊松比D.超声波的频率E.材料的温度答案：A,B,C,E2.超声波斜入射到固体/气体界面时，可能产生的波型有（）。A.反射纵波B.反射横波C.表面波D.爬波E.板波答案：A,B,C,D3.以下属于超声波检测中常见的非缺陷回波有（）。A.迟到波B.三角反射波C.61°反射波D.变型波E.轮廓回波答案：A,B,C,D,E4.超声波检测中，可用于测定探头入射点的方法有（）。A.在CSK-IA试块上测定R100圆弧面回波最大值B.在CSK-IA试块上利用Φ50孔回波C.在CSK-IA试块上利用Φ1.5横孔回波D.在半圆试块上测定E.直接测量探头前沿长度答案：A,D5.焊缝超声波检测中，影响缺陷定位精度的因素有（）。A.探头K值误差B.仪器扫描速度调节误差C.工件表面状态D.缺陷取向E.耦合剂厚度答案：A,B,C,D,E6.超声波检测仪的主要性能指标包括（）。A.水平线性B.垂直线性C.动态范围D.灵敏度余量E.分辨力答案：A,B,C,D,E7.锻件超声波检测中，常见的缺陷类型有（）。A.白点B.夹杂物C.缩孔残余D.内部裂纹E.折叠答案：A,B,C,D,E8.采用串列式扫查检测厚焊缝中垂直面状缺陷时，其优点包括（）。A.检测灵敏度高B.定位准确C.不受焊缝余高影响D.操作简便快捷E.对缺陷取向要求不严答案：A,B,C9.超声波检测中，可用于缺陷定量的方法有（）。A.当量法B.测长法C.底波衰减法D.聚焦探头法E.端点衍射法答案：A,B,C,E10.关于超声波检测中的耦合剂，下列说法正确的有（）。A.耦合剂的作用是排除探头与工件之间的空气B.耦合剂的声阻抗应尽可能接近被检工件的声阻抗C.水的耦合效果优于机油D.耦合剂厚度越薄越好E.对于粗糙表面，宜选用粘度较大的耦合剂答案：A,B,E三、填空题（每空1分，共20分）1.超声波是频率高于______Hz的机械波。答案：200002.描述超声波在介质中传播时能量衰减的公式为=，其中α称为______。答案：衰减系数3.第一临界角是产生______的入射角。答案：折射横波4.在超声波检测中，通常用______来表征探头和仪器的组合性能。答案：灵敏度余量5.按照JB/T4730标准，钢板超声波检测的基准灵敏度为______平底孔第一次反射波高为满刻度的50%。答案：Φ56.超声波检测中，声束未扩散区的长度约为______倍近场长度。答案：1.677.在CSK-IA试块上，利用R100和R50圆弧面可以测定斜探头的______和______。答案：入射点，折射角（K值）8.锻件检测中，当缺陷位于______区时，用当量法评定缺陷尺寸误差较大。答案：近场9.超声波检测中，缺陷的指示长度是指按规定的______测定的缺陷长度。答案：灵敏度10.焊缝超声波检测中，为发现横向缺陷，可在焊缝两侧作______扫查或______扫查。答案：平行，斜平行11.超声波检测中，由材料晶粒散射引起的衰减与频率的______次方成正比。答案：四12.纵波在水中的声速约为______m/s，横波在钢中的声速约为______m/s。答案：1480，323013.超声波检测中，分辨力可分为______分辨力和______分辨力。答案：纵向，横向14.按照JB/T4730标准，焊缝质量等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，其中______级质量最好。答案：Ⅰ15.采用双晶探头检测时，其焦距主要取决于两个晶片之间的______和______。答案：夹角，隔声层四、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：幻象波是由于超声波在工件内多次反射或波型转换而产生的非缺陷回波。产生原因包括：工件形状规则（如薄板、等厚工件），超声波在上下表面间多次反射；斜探头检测时，横波在工件内经过路径转换后再次被探头接收。识别方法主要有：根据声程判断，幻象波通常出现在一次底波或缺陷波之后，且声程成倍数关系；改变探测面或探头位置，幻象波会消失或规律性移动；结合工件结构进行分析，判断该位置是否可能存在真实缺陷。2.说明在焊缝超声波检测中，如何利用CSK-ⅡA或CSK-ⅢA试块绘制距离-波幅曲线（DAC曲线）？答案：首先，将斜探头置于CSK-ⅡA或CSK-ⅢA试块上，对准不同深度的标准孔（如Φ1×6横孔）。其次，调节仪器，使各深度孔的最高回波达到基准高度（如满刻度的80%），并在荧光屏上标记对应的点。通常至少选取三个不同深度的点（例如深10mm、30mm、50mm的孔）。然后，用曲线板或仪器的DAC功能将这些点连接成一条平滑的曲线，该曲线即为距离-波幅曲线。最后，在曲线上分别下移一定dB值（按标准规定，如评定线、定量线、判废线），绘制出三条曲线，作为检测时的灵敏度基准。3.什么是超声波的近场区？近场区对检测有何影响？答案：近场区是指声源附近声压起伏变化的区域，其长度N的计算公式为N=或N=，其中D为晶片直径，λ为波长，F为频率，4.简述锻件超声波检测中常见的“游动回波”现象及其产生原因。答案：游动回波是指在探测轴类锻件时，当探头沿圆周方向移动时，某些缺陷回波在荧光屏上的水平位置（声程）会连续变化的现象。产生原因主要是由于缺陷的取向并非垂直于探测面，而是与探测面呈一定角度。当探头移动时，超声波到达缺陷的路径长度发生变化，导致声程改变。游动回波通常是裂纹、白点等面积型缺陷的特征，而点状缺陷（如夹杂）的回波位置一般固定不变。观察回波的游动情况有助于对缺陷的性质进行初步判断。5.说明在超声波检测中，如何对仪器和探头的主要性能进行校验？答案：主要包括以下项目：水平线性：利用CSK-IA试块的厚度阶梯或多次底波，测量各次底波前沿与相应刻度线的偏差。垂直线性：利用衰减器，测量屏幕显示波高与输入信号幅度之间的线性关系。动态范围：测量仪器可分辨的最大信号与最小信号之间的幅度比（dB值）。灵敏度余量：在规定的灵敏度设置下，测量仪器和探头组合后能发现标准试块上规定反射体（如Φ2平底孔）的最大能力。斜探头入射点和折射角（K值）：利用CSK-IA试块的R100圆弧或Φ50、Φ1.5横孔进行测定。分辨力：利用CSK-IA试块上85mm、91mm两个台阶面或两个相邻的横孔进行测定。6.分析耦合剂对超声波检测灵敏度的影响。答案：耦合剂的影响主要体现在：耦合剂的声阻抗影响声能透射率。耦合剂的声阻抗越接近工件声阻抗，透射率越高，检测灵敏度越高。耦合剂的厚度影响声波传播。耦合层厚度为半波长的整数倍时，透射率最大；为四分之一波长的奇数倍时，透射率最小。过厚的耦合层会引起额外的衰减和干扰回波。耦合剂的粘度和均匀性影响稳定性。粘度适中的耦合剂能更好地填充表面不平，保证稳定的耦合状态。对于粗糙表面，高粘度耦合剂效果更好。耦合剂的成分和温度稳定性也会影响检测结果的重复性。因此，应选择合适的耦合剂并保持耦合状态一致。五、计算题（每题10分，共20分）1.用2.5P14Z直探头（频率2.5MHz，晶片直径14mm）检测钢制工件（纵波声速=5900(1)该探头的波长λ。(2)该探头在钢中的近场长度N。(3)若在远场区发现一缺陷，其回波比同声程处Φ2平底孔回波高12dB，求该缺陷的当量平底孔直径。（已知平底孔回波声压公式为=）答案：(1)计算波长：λ(2)计算近场长度：N(3)缺陷当量计算：设缺陷当量直径为，已知Φ2平底孔直径为=2mm。根据远场区平底孔回波声压公式及分贝差定义：Δ代入Δd12l=≈因此，该缺陷的当量平底孔直径约为4.0mm。2.用K2.0（折射角β=）斜探头检测厚度T=30mm的钢板对接焊缝。仪器按深度1:1调节扫描速度。在荧光屏上发现一缺陷回波，其深度读数为=(1)缺陷的实际深度和实际水平距离。(2)若该缺陷距焊缝中心线的距离为X=(3)若该缺陷的指示长度Δl答案：(1)计算缺陷的实际位置：已知仪器按深度1:1调节，屏幕读数即为缺陷的垂直深度（相对于探头入射点下方的垂直距离）。实际深度=实际水平距离=（注：当扫描速度按深度调节时，深度读数即为缺陷垂直深度，水平读数即为。也可用公式验证：=K×=2.0×(2)判断缺陷是否在焊缝内：缺陷在板厚方向深度为22mm，水平距离为45mm。假设探头置于焊缝一侧，缺陷距探头入射点的水平距离为45mm。焊缝宽度20mm，中心线距两侧各10mm。因此，缺陷距焊缝中心线的距离X=|45(3)质量等级评定：根据JB/T4730标准，对于板厚T=Ⅱ区缺陷，指示长度Δl查标准中表（例如，对于钢制承压设备对接焊接接头），板厚在25~50mm范围内，Ⅱ区缺陷的评定等级为：当缺陷指示长度l≤T/（注：具体分级界限需查阅标准原文表格，此处为示例性判断。）六、综合应用题（每题10分，共20分）1.某发电厂对一高压蒸汽管道对接焊缝进行超声波检测。管道规格为Φ325×30mm，材质为12Cr1MoV。采用K1.0和K2.0两种斜探头从焊缝外表面进行检测。检测中发现以下情况：(1)用K2.0探头在焊缝一侧扫查时，在深度约25mm处出现一连续回波，波幅较高且有一定宽度，探头移动时回波有包络，在焊缝两侧扫查均能发现。(2)用K1.0探头扫查时，该处回波不明显。(3)在管道周向不同位置探测，该回波显示的深度和水平位置略有变化。请分析：(1)该缺陷最可能是什么类型？为什么？(2)为什么K2.0探头波幅高，而K1.0探头不明显？(3)针对此类缺陷，除常规扫查外，还应采取哪些检测措施以提高检出率和定性准确性？(4)按相关标准，此类缺陷应如何评定和处理？答案：(1)该缺陷最可能是垂直于检测面的面状缺陷，如横向裂纹或未熔合。判断依据：回波在两侧都能发现，说明缺陷大致垂直于检测面且有一定面积；回波有包络，指示有一定长度；K2.0探头（折射角大）波幅高，说明缺陷反射面与声束轴线接近垂直，符合面状缺陷反射特性；深度在壁厚中部（25mm/30mm），是焊缝热影响区或焊合线易出现裂纹的位置。(2)因为缺陷面大致垂直。K2.0探头折射角大（约63.4°），其声束轴线与垂直面的夹角小，接近垂直入射，反射率高。K1.0探头折射角小（约45°），声束轴线与垂直面的夹角大，接近掠入射，反射率很低，甚至可能发生波型转换，导致回波微弱。(3)应采取的措施包括：使用不同K值探头（特别是大K值）从不同方向进行探测，以确定缺陷取向和范围；采用串列式扫查法，专门检测垂直面状缺陷；对怀疑区域进行射线检测（RT）辅助验证；必要时可打磨焊缝表面，用直探头或更大角度的斜探头进行检测；结合管道焊接工艺、热处理历史等进行综合分析。(4)按JB/T4730等标准评定：此类垂直于检测面的面积型缺陷（裂纹、未熔合）通常属于危害性缺陷。评定依据包括缺陷波幅所在区域（通常在判废线及以上）、缺陷指示长度、缺陷自身高度（可用端点衍射法或TOFD法测量）。对于高压蒸汽管道，一旦确认为裂纹或未熔合，一般不允许存在，应判定为不合格，并需进行返修。返修后需对返修区域及周边进行扩大范围的检测。2.现需对一批厚度为10mm的铝合金板材进行超声波检测，要求检出Φ1.2mm平底孔当量及以上的缺陷。板材表面光洁，尺寸为2000mm×1000mm。请制定一份详细的检测工艺规程，至少包括以下内容：(1)仪器和探头的选择（说明理由）。(2)检测前的准备和仪器调节步骤。(3)扫查方式、覆盖率和扫查速度要求。(4)灵敏度的设定方法。(5)缺陷的记录、评定与验收标准。(6)检测报告应包含的内容。答案：(1)仪器和探头选择：仪器：数字式超声波探伤仪，应具备高分辨力、良好的垂直线性和动态范围，以满足薄板检测要求。探头：双晶直探头（分割式），频率5MHz或更高。理由：双晶探头盲区小，分辨力高，适合薄板检测；高频率可提高对小缺陷的检测能力，且铝合金晶粒较细，衰减不大。晶片尺寸可选Φ10-Φ14mm，焦距调节至板厚附近（如8-12mm）。耦合剂：清洁、粘度适中的耦合剂，如机油或专用耦合剂。(2)检测前准备和仪器调节：准备：清理板材表面油污、氧化皮等；了解板材材质、热处理状态。仪器调节