超聲波探傷試題及答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.超聲波探傷中，縱波的傳播速度主要取決于（）。A.探頭頻率B.工件材質(zhì)C.耦合劑厚度D.儀器增益答案：B2.以下哪種波型無法在液體介質(zhì)中傳播？（）A.縱波B.橫波C.表面波D.板波答案：B3.探頭的K值定義為（）。A.橫波折射角的正弦值B.橫波折射角的正切值C.縱波入射角的正弦值D.橫波折射角的余弦值答案：B4.超聲波在介質(zhì)中傳播時，能量衰減的主要原因不包括（）。A.擴散衰減B.散射衰減C.吸收衰減D.反射衰減答案：D5.檢測奧氏體不銹鋼焊縫時，宜選用（）。A.高頻直探頭B.低頻斜探頭C.表面波探頭D.板波探頭答案：B6.距離波幅曲線（DAC）的主要作用是（）。A.確定缺陷位置B.評定缺陷當(dāng)量C.調(diào)整儀器靈敏度D.測量工件厚度答案：B7.耦合劑的主要作用是（）。A.增加聲波反射B.減少聲波折射C.排除探頭與工件間的空氣D.提高探頭頻率答案：C8.當(dāng)超聲波垂直入射到異質(zhì)界面時，聲壓反射率與（）有關(guān)。A.界面兩側(cè)介質(zhì)的聲阻抗差B.入射波頻率C.界面粗糙度D.工件厚度答案：A9.檢測厚大工件時，為減少近場區(qū)影響，應(yīng)選用（）。A.小直徑探頭B.大直徑探頭C.高頻探頭D.低頻探頭答案：B10.以下哪種缺陷最容易產(chǎn)生強烈反射回波？（）A.氣孔B.夾渣C.裂紋D.未熔合答案：C11.超聲波探傷儀的“水平線性”是指（）。A.時基線掃描速度與輸入信號時間的線性關(guān)系B.輸出信號幅度與輸入信號幅度的線性關(guān)系C.探頭頻率與檢測深度的線性關(guān)系D.增益調(diào)節(jié)與波幅變化的線性關(guān)系答案：A12.用直探頭檢測厚度為200mm的鋼板，發(fā)現(xiàn)一缺陷回波位于時基線第5格（時基線滿刻度為10格，對應(yīng)深度400mm），則缺陷深度為（）。A.50mmB.100mmC.150mmD.200mm答案：B13.調(diào)節(jié)儀器靈敏度時，若基準(zhǔn)反射體回波高度從80%降至40%，需衰減（）。A.6dBB.12dBC.3dBD.9dB答案：A14.以下哪種方法不屬于超聲波缺陷定性分析？（）A.回波形狀分析B.動態(tài)波形分析C.當(dāng)量計算D.缺陷位置與方向分析答案：C15.檢測焊縫時，斜探頭的前沿長度是指（）。A.探頭入射點至探頭前端面的距離B.探頭入射點至探頭后端面的距離C.探頭晶片中心至前端面的距離D.探頭晶片中心至后端面的距離答案：A二、填空題（每空1分，共30分）1.超聲波是指頻率高于______Hz的機械波。答案：200002.探頭的核心元件是______，其工作原理基于______效應(yīng)。答案：壓電晶片；壓電3.超聲波的波型主要有縱波、橫波、______和______。答案：表面波；板波4.聲阻抗的定義是介質(zhì)的______與______的乘積。答案：密度；聲速5.超聲波在介質(zhì)中傳播時，衰減的三種形式為______、______和______。答案：擴散衰減；散射衰減；吸收衰減6.探頭的頻率越高，波長越______，分辨率越______，但穿透能力越______。答案：短；高；差7.距離波幅曲線由______線、______線和______線組成，分別對應(yīng)不同的靈敏度級別。答案：評定；定量；判廢8.斜探頭的K值通常表示為______，K=1.5時，橫波折射角約為______度（tan?11.5≈56.3°）。答案：橫波折射角的正切值；56.39.耦合劑的聲阻抗應(yīng)______探頭晶片的聲阻抗，______工件的聲阻抗，以減少聲能損失。答案：接近；接近10.檢測厚板時，若發(fā)現(xiàn)底波明顯降低或消失，可能存在的缺陷是______或______。答案：分層；大面積疏松11.超聲波探傷儀的“垂直線性”是指______與______之間的線性關(guān)系。答案：輸出信號幅度；輸入信號幅度12.用Φ2mm平底孔作為基準(zhǔn)反射體，當(dāng)檢測距離為50mm時，其回波高度為80%；若檢測距離變?yōu)?00mm，相同孔徑的平底孔回波高度將降低約______dB（dB=20lg（A1/A2），A與距離平方成反比）。答案：1213.缺陷定位時，水平距離L=K×d，其中d為______，K為______。答案：缺陷深度；探頭K值14.焊縫探傷中，常用的掃查方式有______、______和______。答案：鋸齒形掃查；左右掃查；前后掃查三、判斷題（每題1分，共10分）1.橫波只能在固體介質(zhì)中傳播。（）答案：√2.探頭頻率越高，對表面缺陷的檢測靈敏度越低。（）答案：×（頻率越高，波長越短，表面缺陷檢測靈敏度越高）3.近場區(qū)是指探頭至第一零值點之間的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)聲壓分布不均勻，不宜用于缺陷定量。（）答案：√4.耦合劑的厚度越厚，聲能傳遞效率越高。（）答案：×（耦合劑過厚會增加聲能衰減）5.距離波幅曲線僅適用于同一探頭、同一頻率、同一類型反射體的檢測。（）答案：√6.缺陷當(dāng)量是指與缺陷回波高度相同的標(biāo)準(zhǔn)反射體的尺寸，因此當(dāng)量相同的缺陷實際尺寸一定相同。（）答案：×（當(dāng)量相同僅表示回波幅度相同，實際尺寸可能因形狀、方向不同而不同）7.調(diào)節(jié)儀器靈敏度時，應(yīng)將基準(zhǔn)反射體回波調(diào)至滿刻度的80%，以避免儀器飽和。（）答案：√8.表面波只能檢測工件表面下約一個波長深度的缺陷。（）答案：√9.直探頭檢測鋼板時，底波次數(shù)越多，說明鋼板內(nèi)部質(zhì)量越好。（）答案：√（底波次數(shù)多表明內(nèi)部缺陷少，衰減?。?0.超聲波探傷不能檢測奧氏體不銹鋼焊縫，因為其晶粒粗大導(dǎo)致散射嚴(yán)重。（）答案：×（可采用低頻、大晶片探頭檢測）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述超聲波探傷的主要優(yōu)點和局限性。答案：優(yōu)點：檢測靈敏度高，可發(fā)現(xiàn)微小缺陷；穿透能力強，可檢測厚大工件；定位準(zhǔn)確，定量較可靠；檢測速度快，成本低；對人體無危害。局限性：結(jié)果定性依賴檢測人員經(jīng)驗；不適用于形狀復(fù)雜或表面粗糙工件；需要耦合劑；近表面缺陷檢測困難；缺陷定性準(zhǔn)確性較低。2.如何選擇超聲波探頭的K值？答案：K值選擇需考慮焊縫厚度、缺陷方向和檢測空間：①薄板（δ≤40mm）選K1.5~K2.5，便于一次波檢測；②中厚板（40mm<δ≤80mm）選K1~K1.5，避免二次波干擾；③厚板（δ>80mm）選K0.8~K1，減少聲程衰減；④缺陷傾向于與表面成小角度時，選大K值（如K2）以提高入射角度；⑤檢測空間受限（如窄間隙焊縫）時，選小K值以縮短探頭移動距離。3.距離波幅曲線（DAC）的繪制步驟及作用是什么？答案：繪制步驟：①選擇與被檢工件材質(zhì)、表面狀態(tài)相同的對比試塊（如CSKⅡA）；②在試塊上加工不同深度的標(biāo)準(zhǔn)反射體（如Φ3×40橫孔）；③用待校準(zhǔn)探頭檢測各反射體，記錄回波幅度；④以檢測距離為橫坐標(biāo)，波幅增益值為縱坐標(biāo)，繪制最大波幅連線，形成評定線、定量線和判廢線。作用：用于缺陷當(dāng)量評定，確定缺陷是否超標(biāo)；統(tǒng)一檢測靈敏度；評價檢測系統(tǒng)性能。4.簡述超聲波缺陷定性分析的常用方法。答案：①回波特征分析：裂紋回波尖銳陡峭，波幅高；氣孔回波圓鈍，波幅低且穩(wěn)定；夾渣回波呈鋸齒狀，波幅較低；未熔合回波前沿陡峭，波幅較高。②動態(tài)波形分析：移動探頭時，裂紋回波變化劇烈，氣孔回波位置變化?。虎廴毕菸恢门c方向：裂紋多位于焊縫熱影響區(qū)，與焊縫垂直；未熔合多位于坡口面或?qū)娱g；④底波變化：密集缺陷會導(dǎo)致底波降低或消失；⑤頻率特性：高頻率下裂紋回波更明顯，氣孔變化不大。5.超聲波探傷前為何需要對工件表面進行處理？答案：①減少耦合損失：表面粗糙會導(dǎo)致耦合劑無法填滿間隙，增加聲能反射；②避免偽信號：氧化皮、油污等會產(chǎn)生雜亂反射波，干擾缺陷信號識別；③保證探頭移動順暢：表面凹凸不平會導(dǎo)致探頭耦合不穩(wěn)定，影響檢測結(jié)果重復(fù)性；④提高檢測靈敏度：光滑表面可使超聲波更有效地入射工件，減少初始衰減。五、計算題（每題10分，共30分）1.用K2斜探頭檢測厚度為100mm的鋼焊縫（鋼中橫波聲速CS=3230m/s），時基線按深度1:1調(diào)節(jié)（滿刻度100mm）。發(fā)現(xiàn)一缺陷回波位于時基線60mm處，求缺陷的水平距離和深度。解：時基線按深度1:1調(diào)節(jié)，缺陷深度d=60mm；水平距離L=K×d=2×60=120mm；答：缺陷深度60mm，水平距離120mm。2.用Φ2mm平底孔作為基準(zhǔn)反射體，在檢測距離50mm時，回波高度為80%滿刻度；若檢測同一工件中距離100mm處的Φ3mm平底孔，求其回波高度相對于基準(zhǔn)的分貝差（已知平底孔回波聲壓與孔徑成正比，與距離平方成反比）。解：設(shè)基準(zhǔn)聲壓為P1，Φ2mm、50mm時P1=K×(2)/(502)；Φ3mm、100mm時聲壓P2=K×(3)/(1002)；分貝差ΔdB=20lg(P2/P1)=20lg[(3/1002)/(2/502)]=20lg[(3×502)/(2×1002)]=20lg[(3×2500)/(2×10000)]=20lg(7500/20000)=20lg(0.375)≈20×(0.426)=8.52dB；答：Φ3mm平底孔在100mm處的回波比Φ2mm平底孔在50mm處低約8.52dB。3.某工件檢測時，基準(zhǔn)靈敏度調(diào)節(jié)為Φ2×40橫孔（深度40mm）回波80%?，F(xiàn)檢測到一缺陷，其回波高度為50%，且位于深度60mm處。若DAC曲線中評定線為12dB，定量線為6dB，判廢線為0dB，判斷該缺陷是否超標(biāo)（假設(shè)距離修正系數(shù)為每增