2025年超聲波一級試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.超聲波在鋼中的縱波聲速約為5960m/s，當(dāng)使用2.5MHz探頭時，其波長為（）A.2.38mmB.1.98mmC.3.12mmD.1.54mm答案：A（λ=v/f=5960×103mm/s÷2.5×10?Hz=2.384mm）2.以下哪種探頭主要用于檢測與檢測面平行或近似平行的缺陷（）A.直探頭B.斜探頭C.雙晶探頭D.聚焦探頭答案：A（直探頭發(fā)射縱波垂直入射，適合檢測與檢測面平行的分層、折疊等缺陷）3.耦合劑的主要作用是（）A.增加探頭與工件的摩擦力B.排除探頭與工件間的空氣，減少聲能損失C.提高超聲波頻率D.降低工件表面粗糙度答案：B（耦合劑填充界面間隙，使超聲波有效傳入工件）4.超聲波檢測中，近場區(qū)長度N的計算公式為（）（D為晶片直徑，λ為波長）A.N=D2/(4λ)B.N=4λ/D2C.N=λD2/4D.N=D/(4λ)答案：A（近場區(qū)長度由晶片尺寸和波長決定，公式為N=D2/(4λ)）5.當(dāng)超聲波從鋼（Z1=45×10?kg/(m2·s)）垂直入射到水（Z2=1.5×10?kg/(m2·s)）時，聲壓反射率約為（）A.93.5%B.96.7%C.89.2%D.99.3%答案：B（反射率r=(Z1-Z2)/(Z1+Z2)=(45-1.5)/(45+1.5)=43.5/46.5≈0.935，聲壓反射率為絕對值，約93.5%，但聲強(qiáng)反射率為r2≈87.4%，本題問聲壓反射率，故正確答案為A？需核對公式。實(shí)際聲壓反射率公式為r=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)，當(dāng)從鋼入射到水，Z1>Z2，r=(1.5-45)/(1.5+45)=-43.5/46.5≈-0.935，絕對值93.5%，故正確答案為A）6.以下哪種試塊用于測定探頭的入射點(diǎn)和折射角（）A.CSK-IAB.CSK-ⅢAC.RB-2D.DAC試塊答案：A（CSK-IA試塊用于校準(zhǔn)儀器水平線性、垂直線性，測定探頭入射點(diǎn)、折射角等參數(shù)）7.超聲波檢測中，若缺陷回波高度位于熒光屏滿刻度的80%，此時儀器的增益值為40dB，若將增益降低12dB，缺陷回波高度約為（）A.20%B.40%C.10%D.50%答案：A（增益每降低6dB，回波幅度減半；降低12dB即減半兩次，80%→40%→20%）8.以下缺陷中，超聲波檢測最難檢出的是（）A.與聲束方向垂直的裂紋B.與聲束方向平行的片狀缺陷C.體積型氣孔D.未焊透答案：B（片狀缺陷若與聲束平行，反射面小，回波低，易漏檢）9.超聲波檢測時，工件表面粗糙度對檢測的影響主要表現(xiàn)為（）A.增加耦合層厚度，降低聲能透射B.提高超聲波頻率C.改變超聲波傳播方向D.縮短近場區(qū)長度答案：A（表面粗糙會導(dǎo)致耦合劑層增厚，聲能透射損失增加）10.以下關(guān)于橫波檢測的描述，錯誤的是（）A.橫波只能在固體中傳播B.橫波檢測常用于焊縫檢測C.橫波探頭的K值表示折射角的正切值（K=tanβ）D.橫波檢測時，工件中同時存在縱波和橫波答案：D（斜探頭通過波形轉(zhuǎn)換產(chǎn)生橫波，工件中主要為橫波，縱波能量極低可忽略）11.超聲波檢測儀器的垂直線性是指（）A.熒光屏上波高與輸入信號幅度成正比的程度B.掃描線長度與時間成正比的程度C.探頭入射點(diǎn)的穩(wěn)定性D.儀器分辨相鄰缺陷的能力答案：A（垂直線性反映波高與信號幅度的線性關(guān)系，影響定量精度）12.檢測厚度為15mm的鋼板時，宜選用的探頭頻率為（）A.0.5MHzB.2.5MHzC.5MHzD.10MHz答案：C（薄板檢測需高頻探頭以提高分辨率，5MHz較合適）13.以下哪種缺陷的回波特征通常表現(xiàn)為波峰尖銳、波幅高、動態(tài)包絡(luò)較窄（）A.氣孔B.夾渣C.裂紋D.未熔合答案：C（裂紋表面較光滑，反射率高，回波尖銳；氣孔為球面反射，波幅較低且動態(tài)包絡(luò)較寬）14.超聲波檢測中，距離-波幅曲線（DAC）的主要作用是（）A.確定缺陷的位置B.評估儀器的分辨力C.對缺陷進(jìn)行定量D.測定探頭的頻率答案：C（DAC曲線用于描述不同距離處標(biāo)準(zhǔn)反射體的回波高度，作為缺陷定量的參考）15.當(dāng)檢測奧氏體不銹鋼焊縫時，由于晶粒粗大，通常會出現(xiàn)（）A.底波清晰，缺陷波明顯B.草狀回波增多，信噪比下降C.超聲波速度顯著提高D.近場區(qū)長度縮短答案：B（粗大晶粒會散射超聲波，導(dǎo)致草狀雜波增加，影響缺陷識別）16.以下關(guān)于耦合劑的選擇，錯誤的是（）A.檢測粗糙表面時，選用粘度較大的耦合劑B.檢測高溫工件時，選用水基耦合劑C.檢測精密工件時，選用易清洗的耦合劑D.檢測不銹鋼時，避免使用含氯離子的耦合劑答案：B（高溫工件需用高溫耦合劑，水基耦合劑易蒸發(fā)失效）17.超聲波檢測中，若發(fā)現(xiàn)缺陷回波在熒光屏上的水平刻度為50mm（掃描比例1:1），探頭折射角為45°（K=1），則缺陷在工件中的水平距離為（）A.50mmB.25mmC.70.7mmD.100mm答案：A（掃描比例1:1時，水平刻度直接對應(yīng)水平距離，K=1時水平距離=深度×K，若深度為50mm/K=50mm，但本題水平刻度直接顯示水平距離，故為50mm）18.以下關(guān)于超聲波衰減的描述，正確的是（）A.衰減僅由聲束擴(kuò)散引起B(yǎng).材料晶粒越細(xì)，衰減越小C.頻率越低，衰減越大D.橫波衰減通常小于縱波答案：B（晶粒粗大導(dǎo)致散射衰減增加，細(xì)晶粒材料衰減?。?9.檢測厚度為30mm的對接焊縫時，宜采用的檢測面為（）A.單面雙側(cè)B.雙面單側(cè)C.單面單側(cè)D.任意方向答案：A（厚度較薄時，單面雙側(cè)掃查可覆蓋整個焊縫截面）20.超聲波檢測報告中，不需要記錄的信息是（）A.檢測人員資格B.工件材質(zhì)C.探頭型號D.檢測環(huán)境溫度答案：D（檢測報告需記錄人員、工件信息、設(shè)備參數(shù)等，環(huán)境溫度非必記項(xiàng)）二、判斷題（每題1分，共10分）1.超聲波的頻率越高，波長越短，穿透能力越強(qiáng)。（）答案：×（頻率越高，衰減越大，穿透能力越弱）2.直探頭檢測時，底面回波越低，說明工件內(nèi)部缺陷越多。（）答案：×（底面回波低可能是缺陷引起，也可能是耦合不良或工件背面粗糙）3.橫波探頭的K值越大，折射角越小。（）答案：×（K=tanβ，K值越大，折射角β越大）4.儀器的水平線性誤差不超過2%時，可認(rèn)為滿足檢測要求。（）答案：√（一級檢測要求水平線性誤差≤2%）5.檢測前需用標(biāo)準(zhǔn)試塊校準(zhǔn)儀器的時基線和靈敏度。（）答案：√（校準(zhǔn)是確保檢測準(zhǔn)確性的必要步驟）6.氣孔的回波通常波幅低、波形較圓鈍，動態(tài)包絡(luò)較寬。（）答案：√（氣孔為球面反射，回波分散，波幅較低）7.近場區(qū)檢測時，由于聲壓分布不均勻，缺陷定量誤差較大。（）答案：√（近場區(qū)聲壓存在極大值和極小值，定量不可靠）8.耦合劑的聲阻抗應(yīng)盡量接近工件聲阻抗，以減少反射損失。（）答案：√（聲阻抗匹配越好，透射率越高）9.未焊透缺陷的回波通常波幅高、位置固定，位于焊縫中心線上。（）答案：√（未焊透為平面缺陷，反射率高，位置在焊縫根部）10.超聲波檢測不能檢測非金屬材料。（）答案：×（超聲波可檢測塑料、陶瓷等非金屬，需調(diào)整參數(shù)）三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述超聲波垂直入射到異質(zhì)界面時，聲壓反射率和透射率的計算公式及影響因素。答案：聲壓反射率r=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)，透射率t=2Z2/(Z2+Z1)（Z1、Z2為界面兩側(cè)介質(zhì)的聲阻抗）。影響因素主要是兩側(cè)介質(zhì)的聲阻抗差異，差異越大，反射率越高，透射率越低。2.列舉三種常用的超聲波檢測試塊，并說明其主要用途。答案：①CSK-IA試塊：用于校準(zhǔn)儀器水平線性、垂直線性，測定探頭入射點(diǎn)、折射角、前沿距離；②CSK-ⅢA試塊：用于繪制距離-波幅曲線（DAC），評估焊縫缺陷定量精度；③RB-2試塊：用于檢測鋼板分層缺陷，測定探頭靈敏度和分辨力。3.說明斜探頭檢測焊縫時，如何確定缺陷的位置（深度、水平距離、自身高度）。答案：①深度（h）：h=S×cosβ（S為聲程，β為折射角）；②水平距離（L）：L=S×sinβ或L=h×tanβ（K=tanβ時，L=K×h）；③自身高度：采用6dB法或端點(diǎn)峰值法，移動探頭使回波從最高降至半高（-6dB），移動距離即為缺陷高度。4.簡述超聲波檢測中“草狀回波”產(chǎn)生的原因及應(yīng)對措施。答案：原因：材料晶粒粗大（如奧氏體不銹鋼、鑄件）或內(nèi)部存在大量微小缺陷（如疏松），導(dǎo)致超聲波散射，形成密集的低幅雜波。應(yīng)對措施：降低檢測頻率（減少散射）、提高儀器抑制（但需注意抑制過度會丟失小缺陷信號）、采用聚焦探頭（提高信噪比）或改用其他檢測方法（如射線檢測）。5.列舉超聲波檢測儀器日常維護(hù)的主要內(nèi)容。答案：①清潔探頭接觸面和儀器表面，避免耦合劑殘留；②定期檢查電纜線是否破損，接頭是否松動；③使用后及時充電，避免電池過放電；④長期不用時，存放于干燥、溫度適宜的環(huán)境（10-30℃，濕度≤70%）；⑤按周期送計量部門校準(zhǔn)，確保性能符合標(biāo)準(zhǔn)。四、綜合題（每題10分，共20分）1.某壓力容器對接焊縫厚度為25mm，材質(zhì)為Q345R，要求按JB/T4730標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行超聲波檢測，試設(shè)計檢測工藝卡的主要內(nèi)容。答案：檢測工藝卡應(yīng)包含以下內(nèi)容：①工件信息：材質(zhì)（Q345R）、厚度（25mm）、焊縫形式（對接）、表面狀態(tài)（打磨至Ra≤6.3μm）；②檢測設(shè)備：儀器（如CTS-2000）、探頭（斜探頭，頻率2.5MHz，K值2.0，晶片尺寸13×13mm）；③試塊：CSK-IA（校準(zhǔn)儀器）、CSK-ⅢA（制作DAC曲線）；④檢測參數(shù)：掃描比例（水平1:1或深度1:1）、檢測靈敏度（DAC+10dB）；⑤掃查方式：單面雙側(cè)掃查，探頭沿焊縫兩側(cè)平行、斜平行移動，掃查速度≤150mm/s；⑥缺陷評定：按JB/T4730分級，記錄缺陷位置、波幅、尺寸；⑦檢測人員：Ⅱ級及以上資格；⑧檢測日期：實(shí)際檢測時間。2.某鋼板檢測中發(fā)現(xiàn)一缺陷，其回波高度為滿刻度的60%（此時儀器增益為36dB），而距離-波幅曲線（DAC）上同距離處φ3mm平