2026年无损检测UT练习试卷附答案

2026年无损检测UT练习试卷附答案一、单项选择题（共20题，每题1分，每题的备选项中，只有1个最符合题意）1.按照NB/T47013.3-2023《承压设备无损检测第3部分：超声检测》规定，采用单晶直探头对厚度为46mm的碳素钢钢板进行超声检测时，推荐选用的探头标称频率为（）A.1MHzB.2.5MHzC.5MHzD.10MHz2.超声检测中，当声波在介质中传播遇到尺寸远小于波长的微小异质界面时，会发生无规则反射，该现象称为（）A.镜面反射B.衍射C.散射D.折射3.碳钢中纵波声速为5900m/s，若采用2.5MHz直探头检测，其半扩散角（近场长度范围内）约为（），已知探头晶片直径为20mm，半扩散角计算公式为θ₀=arcsin(1.22λ/D)A.3.8°B.8.3°C.12.5°D.15.2°4.采用横波斜探头检测对接焊接接头时，若探头折射角为60°（K值为2.0），已知工件中横波声速为3230m/s，则探头楔块中纵波入射角约为（），楔块为有机玻璃材质，纵波声速2730m/sA.28.6°B.36.2°C.47.1°D.55.3°5.超声检测系统的组合性能校准中，绘制距离-波幅（DAC）曲线时，需要选用的标准试块是（）A.CSK-ⅠAB.CSK-ⅡAC.RB-2D.CS-26.对厚度为22mm的Q355R钢制压力容器筒体环向对接接头进行UT检测时，按照标准要求，斜探头K值（折射角正切值）宜选用（）A.K1B.K1.5C.K2.5D.K37.超声检测中，近场长度的计算值与实际检测中近场长度存在差异的主要原因是（）A.声波在介质中存在衰减B.实际探头晶片存在阻尼，并非理想活塞波声源C.工件表面粗糙度影响D.耦合层厚度不稳定8.当超声检测发现缺陷回波幅度达到DAC曲线评定线以上时，以下不属于需要测定的缺陷参数是（）A.缺陷位置B.缺陷自身高度C.缺陷当量尺寸D.缺陷化学成分9.采用数字式超声检测仪进行检测前，水平线性校准的误差要求为不大于（）A.0.5%B.1%C.2%D.5%10.对奥氏体不锈钢对接焊接接头进行超声检测时，优先选用的探头类型是（）A.普通横波斜探头B.双晶纵波斜探头C.大角度纵波直探头D.高阻尼窄脉冲横波斜探头11.直探头检测锻件时，若工件底面存在大于声束截面的平整平行界面，通常采用（）方法对缺陷进行定量A.试块比较法B.底波高度法C.当量计算法D.端点峰值法12.超声耦合剂中，对检测面有轻微腐蚀作用、不适用于奥氏体不锈钢及钛材检测的是（）A.甘油B.化学浆糊C.机油D.水玻璃13.按照GB/T2970-2023《厚钢板超声检测方法》规定，钢板质量分级中，单个缺陷指示长度不超过（）时可评为Ⅰ级A.50mmB.80mmC.100mmD.150mm14.横波检测中，若探头前沿长度为12mm，折射角为K2，当荧光屏上缺陷水平距离读数为40mm时，探头入射点至缺陷在检测面投影点的实际水平距离为（）A.28mmB.40mmC.52mmD.64mm15.以下哪种缺陷在超声检测中最容易出现“林状回波”干扰，导致缺陷判定难度提升（）A.钢板中的分层B.焊缝中的裂纹C.奥氏体钢焊缝中的柱状晶组织D.锻件中的白点16.数字超声检测仪的垂直线性误差会直接影响缺陷的当量判定，按照标准要求，垂直线性误差不得大于（）A.2%B.5%C.8%D.10%17.采用双晶直探头检测厚度小于20mm的钢板时，双晶探头的隔声层设计主要作用是（）A.减少探头近场盲区影响，提高近表面缺陷检出能力B.增大声束扩散角，扩大检测覆盖范围C.提升声波在工件中的传播速度，提高检测效率D.降低探头与工件间的声阻抗差，减少耦合损失18.对接焊接接头UT检测中，若在荧光屏水平刻度60%位置出现一缺陷回波，已知检测范围调节为1跨距=200mm（板厚25mm，K2探头），则该缺陷的深度为（）A.15mmB.20mmC.25mmD.35mm19.超声检测中，当缺陷回波幅度位于定量线和判废线之间时，该缺陷属于（）A.Ⅰ区缺陷，仅记录位置即可B.Ⅱ区缺陷，需测定指示长度并进行质量分级C.Ⅲ区缺陷，直接判定为不合格D.无需记录，可直接忽略20.以下关于声束指向性的描述，错误的是（）A.晶片直径越大，声束指向性越好B.检测频率越高，声束指向性越好C.半扩散角越小，声束指向性越好D.近场长度越短，声束指向性越好二、多项选择题（共10题，每题2分，每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项，错选本题不得分，少选每个正确选项得0.5分）1.以下属于超声检测常用工艺参数的有（）A.探头频率B.探头折射角C.检测面粗糙度D.耦合剂类型E.检测灵敏度2.以下情况中，可能导致超声检测时底波消失的原因有（）A.工件中存在大面积平行于检测面的分层缺陷B.工件材质存在严重的晶粒粗大，导致声波衰减过大C.检测面存在严重的氧化皮或锈蚀，耦合效果差D.缺陷当量尺寸小于φ2mm横孔E.探头磨损导致入射点偏移3.按照NB/T47013.3-2023要求，焊接接头超声检测时，需要进行扫查的区域包括（）A.焊缝本身B.焊缝两侧各不少于1.25倍P值的热影响区范围C.焊缝两侧各50mm的母材区域D.焊缝余高打磨后的过渡区域E.与焊缝连接的接管角接部位4.以下关于超声检测距离-波幅曲线的描述，正确的有（）A.DAC曲线由评定线、定量线、判废线三条曲线组成B.板厚T≥15mm且<46mm时，评定线与定量线的差值为6dBC.检测横向缺陷时，应将各线灵敏度均提高6dBD.当工件表面耦合损失差超过2dB时，应进行传输损失补偿E.DAC曲线校准后，若更换探头不需要重新绘制曲线5.超声检测中缺陷定性的主要依据包括（）A.缺陷回波的静态波形特征B.探头移动时缺陷回波的动态变化C.缺陷的位置与工件加工工艺特点D.缺陷回波的幅度高低E.底波的变化情况6.以下属于CSK-ⅠA试块用途的有（）A.校准超声检测仪的水平线性B.校准超声检测仪的垂直线性C.测定斜探头的入射点、折射角（K值）D.绘制距离-波幅曲线E.检测系统的分辨率校准7.钢板超声检测中，以下哪种缺陷属于危害性缺陷，一旦发现需要直接评级为不合格（）A.单个面积小于25cm²的分层B.垂直于钢板表面的裂纹C.白点D.长度小于50mm的点状夹杂物E.坡口边缘未熔合8.影响超声检测灵敏度的主要因素有（）A.探头晶片尺寸与阻尼特性B.检测仪的发射功率与放大增益C.工件表面粗糙度与材质衰减D.耦合剂的声阻抗与厚度E.检测环境的温度与光照条件9.关于横波检测中的跨距，以下描述正确的有（）A.声束从检测面传播至工件底面再反射回检测面的水平距离为1跨距B.板厚越大、K值越小，单跨距数值越大C.0~0.5跨距位置的缺陷回波来自一次波声程D.1~1.5跨距位置的缺陷回波来自三次波声程E.检测根部未焊透缺陷时，通常在0.5跨距附近出现回波10.超声检测作业中，以下属于人员安全防护要求的有（）A.高空作业时需佩戴安全带，探头线做好固定防止绊倒B.打磨检测面时佩戴护目镜与防尘口罩C.接触高温工件时佩戴隔热手套D.在密闭容器内检测时，保证通风并安排外部监护人员E.检测时将检测仪增益调至最大，防止漏检缺陷三、判断题（共10题，每题1分，正确打“√”，错误打“×”）1.超声检测中，纵波只能在固体介质中传播，不能在液体和气体中传播。（）2.探头晶片的压电效应是可逆的，既可以将电能转换为声能，也可以将声能转换为电能。（）3.检测焊接接头时，为提高横向缺陷检出率，应将探头平行于焊缝中心线放置，沿焊缝长度方向扫查。（）4.超声检测中，当量尺寸相同的缺陷，其实际危害程度完全一致。（）5.当工件厚度小于探头近场长度时，不宜采用当量计算法对缺陷进行定量。（）6.双晶探头的两个晶片分别为发射晶片和接收晶片，不存在发射脉冲阻塞问题，因此盲区比单晶直探头小。（）7.横波斜探头检测时，若出现迟到波，其传播声速与工件中正常横波声速存在明显差异。（）8.按照标准要求，超声检测记录应至少保存7年，对于重要设备的检测记录应长期保存。（）9.对球罐对接接头进行UT检测时，若板厚大于100mm，应从焊缝双面双侧进行扫查。（）10.超声检测中，耦合剂的作用是排除探头与工件表面之间的空气，使声波能够有效传入工件。（）四、简答题（共4题，每题5分）1.简述斜探头入射点与折射角（K值）的校准步骤。2.简述超声检测时缺陷指示长度的测定方法（6dB法与端点6dB法的适用场景）。3.简述影响超声检测近场长度的主要因素，以及近场区域对缺陷检测的影响。4.简述奥氏体不锈钢焊接接头超声检测的难点及对应的工艺优化措施。五、综合应用题（共2题，每题15分）1.某单位对一台设计压力2.5MPa、设计温度150℃的空气储罐筒体环向对接接头进行UT检测，已知筒体材质为Q345R，板厚T=32mm，焊接方式为双面埋弧焊，焊缝余高为2mm，检测执行NB/T47013.3-2023标准，检测技术等级为B级，合格级别为Ⅱ级。请回答以下问题：（1）试选用合适的探头参数（频率、K值、晶片尺寸）；（4分）（2）确定检测扫查范围与扫查方式；（5分）（3）检测中发现一处缺陷回波，最高波幅位于定量线上方4dB，探头沿焊缝方向移动时，回波从峰值下降6dB的移动距离为22mm，同时发现另一处单个点状缺陷，最高波幅位于判废线，指示长度为6mm，试判断该环缝是否合格，并说明理由。（6分）2.某锻造厂采用2.5MHz、φ20mm单晶直探头对厚度为200mm的45钢锻件进行超声检测，已知碳钢中纵波声速为5900m/s，检测前将底波调节至荧光屏满刻度的80%作为基准灵敏度，检测过程中在深度100mm位置发现一缺陷回波，回波幅度为满刻度的20%，检测面与底面耦合状态良好，无材质衰减差异，请回答以下问题：（1）计算该直探头在工件中的近场长度；（3分）（2）不考虑材质衰减，采用底波高度法计算该缺陷的平底孔当量直径；（已知底波与平底孔回波声压差公式：ΔdB=20lg[(πD²)/(2λd)]，其中D为平底孔直径，d为缺陷深度，λ为波长）（6分）（3）若该锻件技术要求缺陷当量不允许大于φ2mm平底孔，试判断该缺陷是否超标，并说明检测过程中需要补充的工艺措施。（6分）参考答案一、单项选择题1.B2.C3.B4.C5.C6.B7.B8.D9.B10.D11.C12.D13.B14.C15.C16.B17.A18.A19.B20.D二、多项选择题1.ABDE2.ABCE3.ABD4.ABCD5.ABCE6.ABCE7.BCE8.ABCD9.ACE10.ABCD三、判断题1.×（纵波可在固、液、气三态介质中传播）2.√3.×（横向缺陷检测应将探头垂直于焊缝中心线，或做斜平行扫查）4.×5.√6.√7.×（迟到波仍为横波，声速一致，仅传播路径更长）8.√9.√10.√四、简答题1.校准步骤：①将CSK-ⅠA试块平放在稳定台面，清除试块表面油污；②连接探头与检测仪，将探头置于CSK-ⅠA试块的R100圆弧面一侧，前后移动探头，找到R100圆弧面的最高回波；③此时探头与试块上CSK-ⅠA刻度线对齐的位置即为探头入射点，标记后记录前沿长度；④保持探头入射点对准试块圆心位置，左右调整探头角度，找到φ50横孔的最高回波，此时试块上对应的K值刻度即为探头实际K值，或读取折射角度数，重复测量3次取平均值，误差不超过±2°或K值误差不超过±0.1为合格。2.测定方法：①当缺陷回波高度超过定量线、且为单个连续反射体时，采用6dB法：找到缺陷最高回波，将回波调至基准高度（如满屏80%），沿缺陷长度方向分别向两端移动探头，当回波高度下降6dB时，两个探头位置之间的距离即为缺陷指示长度；②当缺陷为多个不连续反射体、回波起伏较大时，采用端点6dB法：分别找到缺陷两端点的最高反射回波，分别将两端点回波调至基准高度，向端部外侧移动探头至回波下降6dB，两个端点位置的距离即为缺陷指示长度；③适用场景：6dB法适用于反射波幅连续、规则的条形缺陷（如条渣、连续未熔合），端点6dB法适用于回波高低起伏、间断分布的缺陷（如未焊透、锯齿状裂纹），当缺陷波高位于Ⅰ区时，若需要测定长度，可将灵敏度提高至定量线后采用上述方法测量。3.主要因素：①晶片直径：晶片直径越大，近场长度越长；②波长：检测频率越低、介质中声速越低，波长越长，近场长度越短；近场长度计算公式为N=D²/(4λ)。对检测的影响：①近场区域内声束轴线上的声压分布存在极大值与极小值，波动较大，采用当量法定量时容易出现误判，定量误差大；②近场区域声束未完全扩散，指向性好，小缺陷检出灵敏度高，但近场表面存在盲区，容易漏检近表面缺陷；③当检测厚度较小的工件时，若近场长度超过工件厚度，应选用双晶探头或频率更低的探头，减小近场盲区影响，避免定量误差。4.难点：①奥氏体不锈钢焊缝凝固时形成粗大柱状晶组织，晶粒尺寸与超声波长接近，会产生强烈的晶界散射，出现林状回波干扰，信噪比低；②柱状晶各向异性明显，声波传播时会发生声束偏转、扭曲，定位误差大；③普通横波探头在粗晶组织中衰减大，穿透力不足，容易漏检危害性缺陷。优化措施：①选用高阻尼、窄脉冲、低频（1~2.5MHz）的纵波斜探头或聚焦横波探头，减小散射干扰，提升信噪比；②采用双晶斜探头检测近表面缺陷，结合串列式扫查检测焊缝中部垂直于表面的面积型缺陷；③校准灵敏度时采用与被检工件材质、壁厚、坡口形式一致的奥氏体钢专用对比试块，补偿材质衰减误差；④优化扫查方式，采用前后、左右、转角、环绕相结合的扫查手法，结合动态回波波形区分缺陷波与组织杂波。五、综合应用题1.（1）探头选用：①频率：2.5MHz，兼顾检测灵敏度与穿透力，避免晶粒散射干扰；②K值：选用K2（折射角约63.4°），板厚32mm属于中厚板，K2探头可保证焊缝根部及坡口面缺陷的声束覆盖，一次波可扫查深度0~32mm范围，满足B级检测要求；③晶片尺寸：选用9mm×9mm或13mm×13mm方晶片斜探头，保证声束指向性，同时适配焊缝宽度扫查需求。（2）扫查范围与方式：①扫查范围：焊缝本身+焊缝两侧各不少于1.25P的区域，P=2KT=2×2×32=128mm，即每侧母材扫查宽度不小于160mm，覆盖全部热影响区；②扫查方式：首先采用锯齿形扫查对整个扫查区进行初查，扫查速度不超过150mm/s，每次扫查覆盖率不小于15%探头宽度；初查发现缺陷后，采用前后、左右、转角、环绕四种基本扫查方式进行缺陷定位、定量与定性；另外补充斜平行扫查（探头与焊缝中心线成10°~15°夹角）和平行扫查检测横向缺陷，横向缺陷检测时灵敏度提高6dB。（3）质量判定：该环缝不合格。理由：①NB/T47013.3-2023中Ⅱ级对接焊接接头要求，条形缺陷指示长度不超过T/3（32/3≈10.7mm）且最大不超过20mm，第一个缺陷指示长度22mm，超过Ⅱ级条形缺陷长度限值；②第二个缺陷为点状缺陷，波幅达到判废线（Ⅲ区），标准要求Ⅲ区缺陷无论尺寸大小均判定为不合格；两项缺陷均不符合Ⅱ级要求，因此环缝不合格。2.（1）波长计算：λ=c/f=5900m/s/2.5×10^6Hz=2.36mm；近场长度N=D²/(4λ)=(20mm)²/(4×2.36mm)≈42.4mm。（2）声压差ΔdB=20lg(80%/20%)=20lg4=12dB；代入底波与平底孔的声压差公式：ΔdB=20lg[(2λT)/(πD²)]（注：大平底回波声压P_B=P_0×πD_s²/(2λT)，平底孔回波声压P_f=P_0×πD_f²/(4λd)，当d=T/2=100mm、D_s为晶片直径20mm时，声压差Δ=20lg(P_B/P_f)=20lg[(2λT)/(πD_f²)]，代入Δ=12dB，T=200mm，λ=2.36mm，计算得：12=20lg[(2×2.36×200)/(3.14×D_f²)]，解得0.6=lg(944/3.14D_f²)，即944/(3.14D_f²)=10^0.6≈3.98，计算得D_f²≈944/(3.14×3.98)≈75.5，D_f≈8.7mm？修正公式：大平底与同距离平底孔的声压差为ΔdB=20lg(2λd/πD²)，本题缺陷深度d=100mm，大平底深度200mm，因此总声压差为Δ=20lg(P_B/P_f)=20lg[(