2025年特種設備無損檢測人員資格考試(超聲檢測UT)復習題及答案一、填空題1.超聲波在介質(zhì)中傳播時，由于介質(zhì)的粘滯性、熱傳導及分子吸收等原因引起的能量衰減稱為（）衰減。答案：吸收2.斜探頭的K值定義為（）與（）的比值，K=tanβ，其中β為（）。答案：水平距離；深度；折射角3.超聲波檢測中，常用的耦合劑有（）、（）、（）（至少列舉三種）。答案：機油；甘油；水；漿糊（任選三種）4.距離-波幅曲線（DAC曲線）由（）線、（）線和（）線組成，分別對應不同的靈敏度等級。答案：評定；定量；判廢5.超聲檢測中，近場區(qū)長度N的計算公式為（），其中D為（），λ為（）。答案：N=D2/(4λ)；探頭直徑；波長二、單項選擇題1.超聲波在鋼中的縱波聲速約為（）A.2730m/sB.3230m/sC.5960m/sD.6320m/s答案：C（鋼中縱波聲速約5960m/s，橫波約3230m/s）2.以下哪種缺陷的回波特征通常表現(xiàn)為波幅高、前沿陡峭、后沿下降快，且移動探頭時波幅變化敏感？（）A.氣孔B.夾渣C.裂紋D.未焊透答案：C（裂紋為面狀缺陷，反射強，動態(tài)響應敏感）3.檢測板厚20mm的對接焊縫，選用K2斜探頭（折射角β≈63.4°），其聲束在焊縫中的水平跨距為（）時可覆蓋整個焊縫截面？A.20mmB.40mmC.60mmD.80mm答案：B（水平跨距=板厚×K=20×2=40mm，需覆蓋焊縫兩側(cè)，通常一次波檢測時跨距為板厚×K）4.用CSK-IA試塊校準儀器時，若測試點為R100圓弧面，儀器顯示水平刻度為50mm，則儀器掃描比例為（）A.1:1B.1:2C.2:1D.1:3答案：B（R100圓弧的水平距離為100mm，儀器顯示50mm，比例=顯示值:實際值=50:100=1:2）5.超聲檢測中，當缺陷的當量尺寸小于聲束截面時，應采用（）方法定量A.當量法B.測長法C.端點衍射法D.底波衰減法答案：A（小缺陷用當量法，大缺陷用測長法）三、簡答題1.簡述超聲波檢測中“耦合”的作用及影響耦合效果的主要因素。答案：耦合的作用是減少探頭與工件表面之間的空氣層，使超聲波有效傳入工件。影響耦合效果的因素包括：耦合劑的聲阻抗（需接近工件）、工件表面粗糙度（表面越光滑，耦合越好）、耦合劑的厚度（越薄越好，避免多層反射）、探頭與工件的接觸壓力（壓力適當，避免氣泡）。2.說明距離-波幅曲線（DAC曲線）的繪制步驟及主要用途。答案：繪制步驟：①選擇標準試塊（如CSK-ⅡA）；②在試塊上選取不同深度的人工反射體（如φ3×40橫孔）；③分別測試各反射體的回波高度，記錄深度與波幅；④將各點連接成曲線，得到評定線（EL）、定量線（SL）、判廢線（RL）。主要用途：用于缺陷的定量評定（判斷缺陷當量）、靈敏度調(diào)整（檢測時將基準反射體回波調(diào)至定量線）、缺陷等級判定（根據(jù)波幅超過哪條線確定是否合格）。3.對比直探頭與斜探頭的適用場景及檢測原理差異。答案：直探頭用于檢測與檢測面平行的缺陷（如板材分層、鍛件缺陷），發(fā)射縱波，聲束垂直入射工件；斜探頭用于檢測與檢測面成一定角度的缺陷（如焊縫中的橫向裂紋、未熔合），通過楔塊將縱波轉(zhuǎn)換為橫波（或表面波、板波），聲束以折射角入射工件，利用橫波的反射特性檢測缺陷。4.簡述超聲檢測中“偽缺陷波”的常見類型及識別方法。答案：常見偽缺陷波包括：①遲到波（由聲束擴散在工件底面多次反射引起，波幅較低，位置固定）；②三角反射波（圓柱面工件中聲束在內(nèi)外壁反射形成，波幅穩(wěn)定，位置可計算）；③輪廓回波（工件幾何形狀突變處的反射，如焊縫余高、臺階，可通過掃查位置判斷）；④草狀波（材料晶粒粗大引起的散射波，波幅低、密集，無固定位置）。識別方法：通過移動探頭觀察波幅變化（偽波通常位置固定）、結(jié)合工件結(jié)構(gòu)分析（如幾何形狀是否突變）、對比底波或參考反射體（草狀波無底波衰減）。5.列舉JB/T4730標準中對焊縫超聲檢測靈敏度的調(diào)整要求。答案：①采用標準試塊（如CSK-IA、CSK-ⅡA）或?qū)Ρ仍噳K；②檢測靈敏度不低于評定線靈敏度；③掃查靈敏度一般為定量線靈敏度+6dB；④對于板厚≤46mm的焊縫，推薦使用CSK-ⅡA試塊；板厚＞46mm時，使用CSK-ⅢA試塊（φ1×6橫孔）；⑤調(diào)整時需考慮耦合補償和材質(zhì)衰減補償（若材質(zhì)衰減系數(shù)＞4dB/m，需進行修正）。四、計算題1.用K2斜探頭（折射角β=63.4°）檢測板厚T=25mm的對接焊縫，發(fā)現(xiàn)一缺陷，儀器顯示水平刻度為35mm（掃描比例1:1），求缺陷的深度和水平距離（假設前沿距離L0=15mm）。答案：水平距離=顯示值-前沿距離=35-15=20mm；深度=水平距離/K=20/2=10mm（或用三角函數(shù)：深度=水平距離×cotβ=20×cot63.4°≈20×0.5=10mm）。2.某工件厚度為60mm，使用2.5MHz、φ20mm直探頭檢測（鋼中縱波聲速cL=5960m/s），計算近場區(qū)長度N和半擴散角θ。答案：波長λ=c/f=5960/(2.5×10?)=2.384×10?3m=2.384mm；近場區(qū)N=D2/(4λ)=202/(4×2.384)=400/9.536≈41.95mm；半擴散角θ=arcsin(1.22λ/D)=arcsin(1.22×2.384/20)=arcsin(0.145)≈8.3°。3.用DAC曲線評定缺陷，已知定量線（SL）為φ3×40-12dB，某缺陷回波比SL高6dB，求該缺陷的當量尺寸（假設DAC曲線按φ3×40橫孔制作）。答案：缺陷回波=SL+6dB=（φ3×40-12dB）+6dB=φ3×40-6dB；根據(jù)距離-波幅關系，波幅每增加6dB，當量尺寸約增大1倍（或查表），因此缺陷當量約為φ3×40×√2≈φ4.2×40（或直接表述為φ3橫孔當量+6dB，當量為φ4.2橫孔）。五、案例分析題某壓力管道環(huán)焊縫（材質(zhì)Q345R，壁厚16mm）采用超聲檢測，檢測工藝要求：探頭K2（前沿L0=12mm），掃描比例1:1，檢測靈敏度為CSK-ⅢA試塊φ1×6橫孔（深度16mm）回波調(diào)至80%。檢測時在焊縫中心位置（距探頭入射點水平距離25mm）發(fā)現(xiàn)一缺陷，回波高度為滿刻度的95%，動態(tài)波形顯示波幅隨探頭移動先升后降，且缺陷波兩側(cè)有小鋸齒狀波動。1.計算該缺陷的深度和水平距離（從焊縫中心算起）。答案：水平距離=顯示值-L0=25-12=13mm（入射點至缺陷的水平距離）；焊縫中心位于板厚中心，即深度8mm（板厚16mm），缺陷深度=水平距離/K=13/2=6.5mm（距檢測面），相對于焊縫中心的深度偏差=8-6.5=1.5mm（位于焊縫中心上方1.5mm）。2.判斷缺陷類型并說明依據(jù)。答案：缺陷類型可能為裂紋。依據(jù)：①回波高度超過檢測靈敏度（95%＞80%），波幅高；②動態(tài)波形“先升后降”符合裂紋的尖銳反射特征；③兩側(cè)小鋸齒狀波動為裂紋尖端的衍射波，是裂紋的典型特征；④位于焊縫中心（熱影響區(qū)或熔合線附近），是裂紋易出現(xiàn)位置。3.根據(jù)JB/T4730標準，該缺陷應如何評定？答案：JB/T4730中，壁厚16mm的焊縫屬于B級檢測，判廢線為定量線+10dB