2026年超声波检测二级试题库(UT)(含答案)

2026年超声波检测二级试题库(UT)(含答案)一、单项选择题（共30题，每题1分，每题只有1个正确答案）1.超声波检测中，能够在固体介质中传播的波型不包括以下哪类？A.纵波B.横波C.表面波D.瑞利波E.兰姆波F.电磁波答案：F解析：超声波属于机械波，仅能在弹性介质中传播，电磁波属于非机械波，不属于超声检测可传播的波型范畴；纵波可在固、液、气介质中传播，横波、表面波（瑞利波是表面波的一种）、兰姆波（板波）仅可在固体介质中传播。2.按照GB/T11345-2023《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》要求，焊缝超声检测采用横波斜探头时，探头折射角（K值）选择需匹配母材厚度，当母材厚度为16mm~46mm时，推荐选用的探头K值为？A.K1B.K2C.K2.5D.K3答案：B解析：标准明确规定：母材厚度T≤15mm时推荐K2.5/K3，16mm≤T≤46mm时推荐K2，T≥46mm时推荐K1，确保声束能覆盖整个焊缝截面，避免上下表面检测盲区。3.超声检测用标准试块CSK-IA中，R50、R100圆弧面的核心作用是？A.校准探头入射点B.校准扫描速度（时基线比例）C.测定探头折射角D.校准检测灵敏度答案：B解析：CSK-IA试块的R50、R100圆弧面到入射点的声程差为固定值50mm，通过将两个圆弧的反射回波调整到显示屏对应刻度位置，即可完成不同声程范围的扫描速度校准；校准入射点、测定折射角依托φ50mm圆孔及圆弧面共同完成，灵敏度校准通常依托对比试块的人工反射体。4.已知某斜探头在钢中的折射角为45°，其对应的K值为？A.K1B.K1.5C.K2D.K2.5答案：A解析：横波斜探头K值为折射角β的正切值，即K=tanβ，tan45°=1，故对应K1探头。5.超声检测系统中，与压电晶片的机电转换效率直接相关的性能参数是？A.分辨力B.灵敏度余量C.盲区D.始波宽度答案：B解析：灵敏度余量指超声检测系统在规定反射体上获得基准反射波高时，仪器保留的增益余量，直接反映晶片的机电转换效率、探头与仪器的匹配性能；分辨力指区分相邻两个缺陷的能力，盲区指靠近检测面无法识别缺陷的区域，二者与探头阻尼、仪器频带宽度相关。6.纵波垂直入射到水/钢界面时，已知水中纵波声速为1500m/s，钢中纵波声速为5900m/s，计算第一临界角为？A.14.5°B.27.6°C.57.7°D.不存在第一临界角答案：A解析：第一临界角计算公式为αⅠ=arcsin(C₁L/C₂L)，代入数值得αⅠ=arcsin(1500/5900)≈14.5°；当入射角大于第一临界角时，钢中纵波全反射，仅存在横波。7.按照NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测第3部分：超声检测》要求，钢板超声检测采用的探头标称频率通常为？A.0.5MHz~1MHzB.2MHz~5MHzC.5MHz~10MHzD.10MHz~15MHz答案：B解析：承压设备钢板厚度通常为6mm~200mm，2MHz~5MHz探头的穿透能力和分辨力匹配度最优，0.5MHz~1MHz适用于大厚度粗晶材料，5MHz以上探头适用于薄钢板或高精度检测场景。8.横波检测焊缝时，若显示屏上出现一个位置固定、波幅较宽、探头移动时波形稳定无明显位移的反射信号，最可能的来源是？A.焊缝内部裂纹B.焊缝根部未焊透C.探头耦合不良的杂波D.母材夹层反射答案：D解析：母材夹层平行于钢板轧制面，当横波声束入射到夹层时会产生稳定反射，位置不随探头前后移动发生明显变化；裂纹、未焊透的反射波会随探头移动呈现明显的波幅起落和位置移动，耦合不良杂波通常波幅跳变明显、位置不稳定。9.超声检测中，距离-波幅曲线（DAC曲线）的定量线是用来？A.判定缺陷是否需要记录B.判定缺陷是否需要评定C.判定缺陷是否为危害性缺陷D.判定缺陷的长度答案：B解析：DAC曲线通常由评定线（EL）、定量线（SL）、判废线（RL）组成：反射波幅低于评定线的缺陷不予记录；位于评定线与定量线之间的缺陷需记录位置和波幅；位于定量线及以上的缺陷需要测定指示长度并进行质量分级；波幅超过判废线的缺陷直接判定为不合格。10.锻件超声检测中，出现“林状回波”的最可能原因是？A.锻件内部存在大面积白点B.锻件晶粒粗大或存在密集非金属夹杂物C.锻件表面粗糙度超标D.探头阻尼过大答案：B解析：当锻件晶粒尺寸接近超声波长，或存在大量密集分布的微小夹杂物时，会产生大量杂乱的晶界反射，在显示屏上呈现类似树林的密集杂波，即林状回波；白点通常产生清晰的裂纹类反射波，表面粗糙会导致耦合损失增大、底波降低，不会出现林状回波。11.测定斜探头入射点时，应将探头放在CSK-IA试块的哪个位置移动，找到R100圆弧面的最高反射回波？A.试块25mm厚平面上B.试块侧面R100圆弧对应的平面上C.试块φ50mm圆孔上方D.试块端部阶梯面上答案：B解析：测定入射点时，将探头置于CSK-IA试块侧面与R100圆弧同心的平面上，前后移动探头使R100圆弧反射回波达到最高，此时探头外壳上与圆弧圆心对应的刻度点即为入射点。12.下列哪种缺陷最容易产生尖端衍射回波，常用于TOFD检测的缺陷定位？A.圆形气孔B.面状未熔合C.点状夹渣D.疏松答案：B解析：TOFD检测依靠缺陷上下端点的衍射纵波信号进行定位和定量，面状缺陷（未熔合、裂纹、未焊透）具有明确的上下尖端，能够产生稳定的衍射信号；气孔、夹渣、疏松为体积型缺陷，无明确尖端，衍射信号弱。13.超声耦合剂的核心作用是？A.提高探头晶片的振动效率B.排除探头与检测面之间的空气，实现声能有效传递C.减少探头磨损，延长使用寿命D.冷却探头，避免长时间工作过热答案：B解析：空气的声阻抗极低（约0.0004×10⁶g/cm²·s），超声波在探头与空气界面的反射率接近100%，耦合剂的核心作用是填充探头与检测面之间的空气间隙，利用其高声阻抗实现声能的有效透射，其余作用为附加功能。14.当超声声束垂直入射到光滑的大平底面时，反射回波声压与声程的关系符合？A.声压与声程成正比B.声压与声程平方成反比C.声压与声程成反比D.声压与声程的三次方成反比答案：C解析：当反射体尺寸大于声束截面时（大平底面属于此类），球面波的反射声压遵循球面波扩散规律，即P=P₀·πDₛ²/(4λx)，声压P与声程x成反比；当反射体为小于声束截面的球形孔时，声压与声程平方成反比。15.按照GB/T29712-2023《焊缝无损检测超声检测验收等级》要求，验收等级2级（对应原GB/T11345的B级检测）允许的最大单个缺陷指示长度为？A.T/3，最小10mm，最大30mmB.T/2，最小10mm，最大50mmC.T/4，最小5mm，最大20mmD.不允许存在大于等于10mm的缺陷答案：A解析：GB/T29712-2023规定验收等级3级（最宽松）允许的单个缺陷最大指示长度为T/2，最小12mm，最大75mm；验收等级2级为T/3，最小10mm，最大30mm；验收等级1级（最严格）为T/4，最小5mm，最大20mm，其中T为母材厚度，当两块母材厚度不同时取较薄值。二、多项选择题（共15题，每题2分，多选、少选、错选均不得分）1.下列关于超声纵波与横波的性能描述，正确的有？A.同频率下，纵波波长大于横波波长B.纵波的传播速度高于同介质中的横波速度C.纵波可在液体中传播，横波不能在液体中传播D.横波的质点振动方向平行于波的传播方向E.焊缝检测主要采用横波，因为横波波长更短、分辨力更高，且可在焊缝中倾斜入射检测面状缺陷答案：ABCE解析：横波的质点振动方向垂直于波的传播方向，纵波质点振动方向平行于传播方向，故D错误；同介质中纵波声速约为横波的2倍，同频率下波长λ=C/f，因此纵波波长更长；液体无剪切弹性，无法传播横波；横波波长短、分辨力高，且折射角可控，可覆盖焊缝整个截面，是焊缝检测的主要波型。2.下列属于超声检测用标准试块的有？A.CSK-IAB.CSK-IIAC.RB-2D.WGT-3E.现场加工的与被检工件同材质的焊接试块答案：ACD解析：标准试块是指材质、形状、尺寸、性能经统一规定，具有法定效力的试块，CSK-IA为行业通用标准试块，RB-2为焊缝检测用横波标准试块，WGT-3为钢轨检测专用标准试块；CSK-IIA、现场加工的同材质焊接试块属于对比试块，用于特定工件的灵敏度校准。3.超声检测中影响缺陷回波波幅的因素包括？A.缺陷自身的尺寸和形状B.缺陷相对于声束的取向C.缺陷的声阻抗与基体材料的差异D.检测面的表面粗糙度E.探头的频率和晶片尺寸答案：ABCDE解析：缺陷回波波幅受自身特性（尺寸、形状、取向、声阻抗差）和检测系统特性（探头参数、仪器增益）、耦合条件（表面粗糙度、耦合剂类型）的共同影响：声阻抗差越大、缺陷尺寸越大、反射面垂直于声束轴线时，回波波幅越高；表面粗糙度越大、耦合损失越大，回波越低；频率越高、晶片尺寸越大，声束指向性越好，相同缺陷的回波波幅越高。4.焊缝超声检测前，需要进行的仪器校准与参数设置内容包括？A.扫描速度（时基线比例）校准B.探头入射点与折射角（K值）测定C.DAC曲线制作与灵敏度校准D.表面补偿量测定E.探头前沿长度测定答案：ABCDE解析：所有选项均为检测前必须完成的校准步骤：扫描速度校准保证缺陷定位准确；入射点、折射角、前沿长度是缺陷水平定位、深度定位的核心参数；DAC曲线和灵敏度校准保证缺陷定量准确；表面补偿量用于修正耦合差、材质衰减带来的灵敏度损失。5.下列属于焊缝检测中危害性面状缺陷的有？A.裂纹B.未焊透C.未熔合D.单个直径2mm的气孔E.点状夹渣答案：ABC解析：裂纹、未焊透、未熔合属于平面型缺陷，应力集中系数高，在承压、受载条件下极易扩展导致结构失效，属于危害性缺陷；2mm以下气孔、点状夹渣为体积型缺陷，应力集中系数低，危害较小。6.关于超声检测分辨力的描述，正确的有？A.分辨力分为纵向分辨力和横向分辨力B.提高探头频率可以提升分辨力C.增大探头阻尼可以提升分辨力，同时会降低探头灵敏度D.分辨力是指仪器区分两个相邻缺陷的最小距离E.检测粗晶材料时应优先选择高频率探头提升分辨力答案：ABCD解析：高频率探头虽然分辨力高，但声束在粗晶材料中的散射衰减大，穿透力不足，容易产生林状杂波，因此粗晶材料检测通常选择较低频率探头，平衡穿透力和分辨力，故E错误。7.下列关于近场区的描述，正确的有？A.近场区长度与晶片直径平方成正比，与波长成反比B.近场区内声压分布不均匀，存在多个声压极大值和极小值C.超声检测应尽量避免在近场区内对缺陷进行定量，避免定量误差D.增大探头频率会减小近场区长度E.近场区长度与介质声速成反比答案：ABCE解析：近场区长度计算公式为N=Dₛ²/(4λ)=Dₛ²f/(4C)，因此频率f越高，近场区长度N越大，故D错误。8.锻件超声检测中，下列哪些情况需要进行材质衰减修正？A.锻件厚度超过50mm，底波与同厚度试块底面回波差值超过2dBB.检测大厚度奥氏体不锈钢锻件C.检测面与底面平行度偏差超过3°D.采用双晶直探头检测厚度小于20mm的锻件E.锻件内部存在大面积疏松导致底波明显降低答案：ABE解析：材质衰减是指由于材料晶粒散射、声能吸收导致的声压损失，当厚度较大、材质为粗晶材料、内部组织不均匀导致衰减增大时，必须进行衰减修正；检测面平行度偏差属于几何形状误差，不属于材质衰减范畴；双晶直探头检测薄锻件时声程短，衰减小，无需修正。三、判断题（共20题，每题1分，正确打√，错误打×）1.超声波的频率越高，其在介质中的传播速度越快。（×）解析：超声波在介质中的传播速度仅与介质的弹性模量、密度相关，与频率无关，频率越高波长越短，分辨力越高但衰减越大。2.横波斜探头的K值是指钢中折射角的正切值，当检测温度变化较大时，K值不会发生变化。（×）解析：斜探头的楔块会随温度变化发生声速改变，导致折射角（K值）发生漂移，当检测现场温度与探头校准温度差值超过10℃时，需要重新校准K值。3.当超声声束入射到缺陷上时，只要缺陷尺寸大于波长，就会产生100%的声压反射。（×）解析：声压反射率取决于界面两侧的声阻抗差，只有当缺陷与基体的声阻抗差足够大时才会产生高反射率，例如钢中的非金属夹杂物声阻抗与钢差异小，即使尺寸大于波长，反射率也较低。4.焊缝检测中，当缺陷反射波幅位于判废线以上时，无论缺陷长度多少，都应判定为不合格。（√）解析：按照NB/T47013.3和GB/T29712要求，反射波幅超过判废线的缺陷属于判废级缺陷，不允许存在。5.直探头检测时，始波占宽越小，检测盲区越小，近表面缺陷检测能力越强。（√）解析：始波是晶片激发时的电脉冲和界面反射产生的宽脉冲信号，始波占宽越小，越能识别靠近检测面的近表面缺陷，盲区越小。6.超声检测中，耦合剂的声阻抗越高，越有利于声能从探头传入工件，检测灵敏度越高。（√）解析：声强透射率与耦合剂声阻抗正相关，常用耦合剂中甘油声阻抗最高，其次是浆糊、机油、水，因此高要求检测场景常使用甘油作为耦合剂。7.采用半波高度法（6dB法）测定缺陷指示长度时，当缺陷反射波幅达到最高波后，移动探头使波幅降至最高波的一半，此时探头移动的距离即为缺陷指示长度。（√）解析：半波高度法是常规超声检测中测定缺陷长度的标准方法，适用于波幅超过定量线的缺陷长度测定。8.兰姆波（板波）只能在厚度与波长相当的薄板中传播，分为对称型和非对称型两类。（√）解析：兰姆波是薄板中传播的特殊波型，当板厚与超声波波长处于同一数量级时产生，适用于厚度小于6mm的薄板检测。9.锻件检测中，若出现底波完全消失且无明显缺陷回波的情况，一定是因为锻件内部存在大面积裂纹。（×）解析：底波消失还可能由于锻件晶粒粗大、材质衰减过大、检测面耦合不良、锻件底面不平行等原因，需结合其他扫查方式综合判定。10.斜探头检测焊缝时，采用一次波（直射波）检测焊缝下半部分，二次波（一次反射波）检测焊缝上半部分。（√）解析：横波斜探头入射到工件底面会发生反射，一次波声程范围为0~跨距，覆盖焊缝根部至下半部分；二次波声程范围为1~2倍跨距，覆盖焊缝上半部分至检测面侧。11.超声波在异质界面上发生反射和折射时，反射角等于入射角，折射角遵循斯涅尔定律。（√）解析：超声波的反射、折射规律与光波一致，反射角等于入射角，折射角与两种介质的声速比值相关。12.CSK-IIIA试块主要用于管座角焊缝、小径管焊缝的检测灵敏度校准。（√）解析：CSK-IIIA试块带有不同深度的φ1mm横孔，适合小厚度工件、小径管的横波检测校准。13.缺陷的当量尺寸等于缺陷的实际尺寸。（×）解析：当量尺寸是将缺陷反射波高与同距离人工反射体的波高对比得到的等效尺寸，仅反映缺陷的反射能力，与缺陷实际尺寸存在差异，尤其是面状缺陷取向不合适时，当量尺寸远小于实际尺寸。14.检测奥氏体不锈钢焊缝时，由于晶粒粗大，应选择高频率、大晶片探头提升信噪比。（×）解析：奥氏体不锈钢焊缝晶粒粗大，高频率探头会产生严重的晶界散射，导致信噪比下降，通常选用1MHz~2.5MHz的窄脉冲探头、纵波斜探头或双晶探头进行检测。15.超声检测的扫查灵敏度应不低于评定线灵敏度，通常比定量灵敏度高6dB。（√）解析：按照标准要求，扫查灵敏度需在基准灵敏度基础上提高6dB（即达到评定线灵敏度），防止漏检小尺寸缺陷。16.双晶直探头的两个晶片分别用于发射和接收超声波，其检测盲区比普通直探头大，适合大厚度工件检测。（×）解析：双晶直探头的隔声层将发射和接收晶片分开，没有始发脉冲的阻塞影响，盲区比普通直探头小，适合厚度小于20mm的近表面缺陷检测和薄工件检测。17.当两种介质的声阻抗完全相同时，超声波垂直入射到界面时不会发生反射，全部声能透入第二种介质。（√）解析：声压反射率r=(Z₂-Z₁)/(Z₂+Z₁)，当Z₁=Z₂时，r=0，无反射声压，声能全部透射。18.焊缝检测中，横向裂纹通常平行于焊缝长度方向，采用平行于焊缝的扫查方式即可检出。（×）解析：横向裂纹垂直于焊缝长度方向，需要将探头斜向放置或沿焊缝长度方向平行扫查，使声束垂直于裂纹面才能有效检出。19.仪器的垂直线性是指显示屏上反射波高度与输入信号幅度成正比的性能，垂直线性误差直接影响缺陷定量精度。（√）解析：垂直线性是超声仪器的核心性能指标，按照标准要求，垂直线性误差不应超过8%，否则会导致波幅测量误差，影响定量准确性。20.采用直射波检测时，若工件底面存在与检测面平行的大尺寸缺陷，会导致缺陷波和底波同时存在，且底波波幅不受影响。（×）解析：当大尺寸缺陷平行于检测面且位于声束轴线上时，声能被缺陷全部反射，会出现高幅度缺陷波，同时底波明显降低甚至消失。四、简答题（共3题，每题5分）1.简述焊缝横波超声检测中，确定缺陷位置的三个核心参数及计算方法。答：缺陷定位的三个核心参数为：①缺陷水平距离l：指探头入射点到缺陷在检测面上投影点的水平距离，l=K·d，其中d为缺陷垂直深度，K为探头K值；②缺陷垂直深度d：指缺陷到检测面的垂直距离，一次波检测时d=x/(√(1+K²))，二次波检测时d=2T-x/(√(1+K²))，其中x为缺陷的声程，T为工件厚度；③缺陷水平位置：通过探头在焊缝垂直方向的位置和沿焊缝长度方向的位移共同确定，结合入射点位置、探头折射角即可精准标注缺陷在焊缝中的三维坐标。2.简述超声检测中制作距离-波幅曲线（DAC曲线）的步骤和注意事项。答：制作步骤：①校准仪器扫描速度，测定探头入射点、K值和前沿长度；②将探头置于对比试块上，找到不同深度同直径人工反射体的最高反射回波；③依次将各深度反射波的峰值点标记在显示屏上，连接各点得到基准线（定量线）；④按照标准要求在基准线基础上分别提升/降低对应的dB值，画出评定线、判废线。注意事项：①试块材质应与被检工件声学性能相近，表面粗糙度差不超过3μm；②每个反射体的回波需找到最高波幅，避免波幅测量误差；③需考虑表面补偿量，当工件表面耦合损失比试块大时，应将整条曲线补偿对应的dB值；④探头磨损、温度变化较大时需重新校准曲线。3.简述超声检测中缺陷定性分析的主要依据。答：缺陷定性主要结合以下特征综合判定：①波形特征：体积型缺陷（气孔、夹渣）回波峰尖锐、波根窄、探头移动时波幅起伏小；面状缺陷（裂纹、未熔合）回波峰宽、波根粗、存在多个小峰，探头转动时波幅快速起落；②位置特征：未焊透位于焊缝根部中心位置，未熔合位于焊缝坡口边缘，裂纹多位于焊缝应力集中部位；③扫查特征：环绕缺陷转动探头时，面状缺陷回波波幅随角度变化明显，具有明显的方向性，体积型缺陷波幅随角度变化小；④动态特征：探头前后移动时，裂纹类缺陷会出现尖端衍射波，波幅呈现连续的起伏变化