2025年探傷工(三級)超聲波檢測標準試題(附答案)一、填空題（每題2分，共20分）1.根據GB/T11345-2023《焊縫無損檢測超聲檢測技術、檢測等級和評定》，B級檢測時，橫向缺陷檢測應采用（K1或K1.5）探頭，掃查方式為（平行掃查或斜平行掃查）。2.超聲波檢測中，探頭的“前沿長度”是指（探頭入射點至探頭前端面的距離），其測量應使用（CSK-ⅠA試塊）上的R100圓弧面或專用校準工具。3.當檢測奧氏體不銹鋼焊縫時，因材料晶粒粗大導致超聲波衰減嚴重，應優(yōu)先選擇（低頻率（2MHz以下）、大晶片）探頭，并采用（縱波斜探頭或雙晶探頭）技術減少噪聲干擾。4.距離-波幅曲線（DAC）的組成包括（評定線（EL）、定量線（QL）、判廢線（RL）），其中（判廢線）以上區(qū)域的缺陷應直接判定為不合格。5.超聲檢測中，耦合劑的主要作用是（排除探頭與工件間的空氣，實現聲能有效傳遞），高溫工件檢測時應選用（高溫耦合劑（如石墨漿、高溫黃油））。6.對于厚度為30mm的鋼焊縫，采用K2探頭（折射角63.4°）檢測，其一次波聲程覆蓋的深度范圍為（15mm～30mm），二次波覆蓋的深度范圍為（0mm～15mm）。7.按JB/T10061-2022《A型脈沖反射式超聲探傷儀通用技術條件》，儀器的垂直線性誤差應不大于（5%），水平線性誤差應不大于（1%）。8.檢測鋁合金板材時，若發(fā)現底波明顯降低且伴有林狀回波，可能的原因是（材料內部存在密集氣孔或疏松），此時應（降低檢測頻率或采用縱波雙晶探頭）改善檢測效果。9.超聲檢測報告中應至少包含（檢測對象信息、儀器探頭參數、檢測標準、缺陷位置及評定結果）等關鍵內容，以確?？勺匪菪?。10.當檢測厚度為120mm的鍛件時，為避免近場區(qū)影響，應選擇（焦距大于等于3倍近場長度）的聚焦探頭，或采用（多次反射法）提高檢測靈敏度。二、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種探頭最適合檢測厚度8mm的薄壁鋼管環(huán)焊縫？（C）A.2.5MHzΦ20直探頭B.5MHzK2斜探頭C.5MHz雙晶斜探頭D.1MHz聚焦斜探頭解析：薄壁工件近表面缺陷檢測需減少近場區(qū)影響，雙晶探頭通過延遲塊分離發(fā)射與接收晶片，可有效檢測近表面區(qū)域。2.GB/T11345-2023中規(guī)定，C級檢測時，橫向缺陷檢測的掃查速度應不大于（B）A.100mm/sB.50mm/sC.150mm/sD.200mm/s解析：C級檢測為最高檢測等級，要求更嚴格的掃查速度以保證缺陷檢出率。3.超聲波在鋼中的縱波聲速約為5900m/s，橫波聲速約為3230m/s，當使用K1探頭（折射角45°）檢測時，其入射角度約為（A）A.27.6°B.35.5°C.45°D.52.4°解析：根據斯涅爾定律，sinα（入射角）/sinβ（折射角）=C縱（鋼）/C縱（楔塊），楔塊一般為有機玻璃（C縱≈2730m/s），故α=arcsin（2730×sin45°/5900）≈27.6°。4.以下哪種情況會導致超聲波檢測靈敏度降低？（D）A.提高儀器增益B.減小探頭晶片尺寸C.使用高頻探頭D.工件表面粗糙度Ra＞12.5μm解析：表面粗糙會導致聲能散射，耦合效果下降，靈敏度降低。5.檢測某焊縫時，發(fā)現一缺陷回波位于DAC曲線定量線（QL）上5dB，根據GB/T11345-2023，該缺陷的評定結果為（B）A.合格B.需記錄但不一定不合格C.直接判廢D.需擴大檢測范圍解析：定量線以上、判廢線以下的缺陷需記錄尺寸和位置，根據長度或指示長度評定是否合格。6.以下關于TOFD檢測的描述，錯誤的是（C）A.主要用于檢測缺陷的高度B.對平面型缺陷敏感C.檢測結果受工件表面粗糙度影響小D.需使用兩個對稱放置的斜探頭解析：TOFD檢測依賴底面回波和缺陷端點衍射波，表面粗糙度會影響耦合，進而影響信號質量。7.校準超聲波探傷儀時，若時基線掃描比例為1:1（聲程），檢測厚度40mm的工件，一次波掃查時，時基線滿刻度應至少調節(jié)為（B）A.40mmB.80mmC.120mmD.160mm解析：一次波聲程為2δ（δ為工件厚度），40mm厚度的聲程為80mm，滿刻度需覆蓋最大聲程。8.檢測鈦合金焊縫時，因鈦的聲阻抗與鋼差異較大（鈦：4.5×10^6Rayl，鋼：4.6×10^6Rayl），以下調整措施錯誤的是（D）A.重新校準DAC曲線B.調整探頭角度C.增加耦合劑厚度D.提高檢測頻率至10MHz解析：鈦合金晶粒較細時可使用高頻，但10MHz可能導致衰減過大，需根據材料狀態(tài)選擇。9.某缺陷在顯示屏上的水平刻度為60mm（時基比例1:1，聲程），探頭K值為2，工件厚度為30mm，該缺陷的水平距離為（A）A.60mmB.30mmC.45mmD.75mm解析：水平距離=聲程×sinβ，K=tanβ=2（β=63.4°），sinβ≈0.894，聲程60mm時水平距離≈60×0.894≈53.6mm（但此處時基比例為聲程1:1，水平距離=K×深度，若缺陷位于一次波區(qū)，深度d=聲程×cosβ=60×0.447≈26.8mm，水平距離=K×d=2×26.8≈53.6mm，選項可能簡化為60mm，需確認題目設定）。10.以下哪種缺陷的回波特征最接近“波幅低、前沿平緩、后沿降速慢”？（B）A.裂紋B.氣孔C.未焊透D.夾渣解析：氣孔為體積型缺陷，回波較圓鈍，波幅較低；裂紋為平面型，回波尖銳；未焊透波幅高且穩(wěn)定；夾渣回波不規(guī)則。11.GB/T29712-2023《焊縫無損檢測超聲檢測驗收等級》中，Ⅰ級驗收要求缺陷的最大指示長度不超過（A）A.1/3δ（δ為工件厚度）B.1/2δC.2/3δD.δ解析：Ⅰ級為嚴格等級，缺陷長度限制更嚴。12.檢測厚度100mm的鋼板時，若底波高度僅為滿刻度的10%（已校準），可能的原因是（C）A.儀器增益不足B.探頭頻率過低C.鋼板內部存在分層D.耦合劑過多解析：分層會導致底波衰減，出現多次底波降低或消失。13.以下關于超聲波檢測靈敏度余量的描述，正確的是（D）A.靈敏度余量越大，檢測能力越弱B.僅與探頭頻率有關C.應不小于12dB（按JB/T10061-2022）D.是儀器-探頭系統(tǒng)能夠檢測最小缺陷的能力指標解析：靈敏度余量≥40dB（JB/T10061-2022要求），反映系統(tǒng)檢測小缺陷的能力。14.檢測奧氏體不銹鋼焊縫時，為減少柱狀晶引起的聲束畸變，應采用（A）A.縱波斜探頭（L斜探頭）B.橫波斜探頭（S斜探頭）C.直探頭D.表面波探頭解析：奧氏體不銹鋼柱狀晶對橫波散射嚴重，縱波受影響較小。15.某缺陷的當量為Φ3mm×20mm（長橫孔），根據GB/T11345-2023，當工件厚度為50mm時，該缺陷的指示長度為25mm，其評定等級為（B）A.Ⅰ級B.Ⅱ級C.Ⅲ級D.Ⅳ級解析：需結合標準中長度和當量的雙控要求，具體需查表，假設當量和長度均符合Ⅱ級條件。三、判斷題（每題1分，共10分）1.超聲波檢測中，近場區(qū)（N）內的缺陷定位誤差較大，因此檢測時應避免在近場區(qū)掃查。（√）2.檢測曲面工件時，探頭楔塊應加工成與工件曲率匹配的形狀，以減少耦合損失。（√）3.DAC曲線制作時，只需使用對比試塊中的3個不同深度的人工反射體。（×）解析：GB/T11345要求至少5個點，覆蓋檢測范圍。4.橫波檢測時，工件中的橫波是由縱波在界面折射產生的，因此入射角度需大于第一臨界角。（×）解析：橫波折射需入射角大于第一臨界角、小于第二臨界角。5.檢測焊縫時，若發(fā)現缺陷回波在熒光屏上左右移動，波幅變化不大，可能為裂紋。（×）解析：裂紋回波隨探頭移動波幅變化明顯，固定波幅可能為氣孔或夾渣。6.儀器的動態(tài)范圍越大，越能清晰顯示不同波幅的缺陷信號。（√）7.檢測高溫工件（＞150℃）時，可使用普通機油作為耦合劑。（×）解析：高溫下機油會汽化，需用高溫耦合劑。8.對于厚度小于8mm的工件，應采用二次波掃查以覆蓋整個厚度。（×）解析：薄壁工件近場區(qū)影響大，應使用雙晶探頭或小角度縱波。9.超聲檢測報告中，缺陷位置應標注為“距焊縫左端100mm，深度5mm”，無需記錄探頭位置。（×）解析：需記錄相對于工件的具體位置，如焊縫編號、探頭掃查方向等。10.當檢測靈敏度校準后，若更換同型號探頭，無需重新校準儀器。（×）解析：探頭性能可能存在差異，需重新校準。四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述GB/T11345-2023中檢測等級A、B、C的主要區(qū)別。答：A等級為基本檢測，僅要求單面單側掃查，對橫向缺陷不做特殊檢測；B等級為標準檢測，要求單面雙側掃查（或雙面單側），增加橫向缺陷檢測；C等級為嚴格檢測，要求更密集的掃查覆蓋率（如平行掃查、斜平行掃查），使用更高頻率探頭，對坡口面、層間未熔合等危險缺陷重點檢測，且橫向缺陷檢測長度不小于100%焊縫長度。2.如何利用CSK-ⅢA試塊校準橫波探頭的距離-波幅曲線（DAC）？答：步驟如下：①選擇CSK-ⅢA試塊（厚度δ=20mm，人工缺陷為Φ1×6短橫孔，深度分別為10、20、30、40、50mm）；②將探頭對準試塊上不同深度的短橫孔，調節(jié)儀器增益使各孔回波達到基準高度（如80%滿刻度）；③記錄各深度對應的增益值，繪制曲線；④根據標準要求添加評定線（如QL=DAC-10dB）、判廢線（如RL=DAC+2dB）；⑤驗證曲線的平直度（任意兩點間偏差≤6dB）。3.分析超聲波檢測中“草狀波”（林狀回波）產生的原因及解決措施。答：原因：①材料晶粒粗大（如奧氏體鋼、鑄件），導致聲束散射；②材料內部存在密集小缺陷（如疏松、微氣孔）；③探頭頻率過高，散射加??；④儀器增益過大，放大噪聲。解決措施：①降低檢測頻率（如2MHz以下）；②使用大晶片探頭（減少散射影響）；③采用縱波檢測（縱波散射比橫波小）；④調整儀器參數（降低增益、開啟濾波）；⑤對比試塊驗證（確認是否為材料噪聲）。4.說明超聲檢測中“缺陷定性”的主要依據及常用方法。答：主要依據：缺陷回波特征（波幅、形狀、動態(tài)包絡）、缺陷位置（焊縫區(qū)域、熱影響區(qū)）、工件工藝（焊接方法、熱處理狀態(tài)）、標準經驗（典型缺陷波形庫）。常用方法：①波形分析法（裂紋波尖銳陡峭，氣孔波圓鈍，夾渣波多峰）；②動態(tài)掃查法（移動探頭觀察波幅變化，裂紋波幅變化大，氣孔波幅穩(wěn)定）；③端點衍射法（TOFD檢測缺陷高度）；④結合其他檢測方法（如射線檢測輔助驗證）。5.簡述超聲波探傷儀“水平線性”和“垂直線性”的定義及檢測方法。答：水平線性（時基線性）：儀器熒光屏上時基線刻度與實際聲程的線性程度。檢測方法：使用CSK-ⅠA試塊的R100圓弧面，調節(jié)儀器使一次回波（50mm）和二次回波（100mm）分別位于刻度50和100，測量實際刻度與理論值的偏差，誤差=（實際偏差/滿刻度）×100%≤1%（JB/T10061-2022）。垂直線性（幅度線性）：儀器輸出信號幅度與輸入信號幅度的線性程度。檢測方法：使用衰減器逐次衰減6dB，記錄回波高度，計算各點高度與初始高度的比值，誤差=（最大偏差/滿刻度）×100%≤5%。五、計算題（每題8分，共24分）1.用2.5MHzK2探頭（前沿長度L0=12mm）檢測厚度δ=40mm的鋼焊縫，時基線掃描比例為1:1（聲程）。某缺陷回波位于時基線65mm處，求該缺陷的水平距離、深度及在焊縫中的位置（以焊縫中心為0點，探頭位于焊縫左側）。解：①聲程S=65mm；②折射角β=arctanK=arctan2≈63.43°；③深度d=S×cosβ=65×cos63.43°≈65×0.447≈29.06mm；④水平距離l=S×sinβ=65×sin63.43°≈65×0.894≈58.11mm；⑤缺陷相對于焊縫中心的位置：探頭前沿L0=12mm，假設探頭中心距焊縫左側邊緣為L1（通常L1=10mm），則缺陷水平位置=L1+L0+l≈10+12+58.11=80.11mm（焊縫中心在40mm位置，故缺陷位于焊縫右側40.11mm處）。2.某鍛件厚度δ=150mm，使用2.5MHzΦ20直探頭檢測（鋼中縱波聲速C=5900m/s），求該探頭的近場長度N及遠場中距離探頭100mm處的波束直徑D。解：①近場長度N=（D2×f）/(4C)=（202×2.5×10^6）/(4×5900×10^3)≈(1000×10^6)/(23.6×10^6)≈42.37mm；②遠場波束直徑D=（1.22×C×L）/(D×f)=（1.22×5900×100）/(20×2.5×10^6)≈(719800)/(50×10^6)≈0.0144m=14.4mm（或用公式D=D0×√(L/N)，當L＞N時，D=Φ×√(L/N)=20×√(100/42.37)≈20×1.53≈30.6mm，此處可能存在公式差異，需確認：近場公式N=D2/(4λ)，λ=C/f=5900/2.5×10^6=2.36mm，故N=202/(4×2.36)=400/9.44≈42.37mm；遠場波束擴散角θ=arcsin(1.22λ/D)=arcsin(1.22×2.36/20)≈arcsin(0.144)≈8.27°，波束直徑D=2×L×tanθ=2×100×tan8.27°≈2×100×0.145≈29mm）。3.檢測某焊縫時，DAC曲線的定量線（QL）為Φ3×40（深度40mm），一缺陷回波比QL高8dB，工件厚度δ=50mm，求該缺陷的當量（以Φ3短橫孔為基準）。解：根據DAC曲線，波幅差ΔdB=10lg（(Φx/Φ0)2×(S0/Sx)），假設缺陷與基準孔深度相同（Sx=S0=40mm），則ΔdB=20lg(Φx/Φ0)，Φx=Φ0×10^(ΔdB/20)=3×10^(8/20)=3×10^0.4≈3×2.51≈7.53mm；若深度不同（如缺陷深度Sx=30mm），則需考慮距離補償，ΔdB=20lg(Φx/Φ0)+10lg(S0/Sx)，8=20lg(Φx/3)+10lg(40/30)，10lg(40/30)=1.25dB，故20lg(Φx/3)=8-1.25=6.75，lg(Φx/3)=0.3375，Φx=3×10^0.3375≈3×2.18≈6.54mm（具體需根據實際深度計算，此處假設深度相同，當量約為Φ7.5mm短橫孔）。六、案例分析題（每題13分，共26分）案例1：某石化企業(yè)一臺直徑2000mm、壁厚30mm的Q345R鋼制壓力容器環(huán)焊縫（X型坡口，余高≤3mm），采用埋弧焊焊接，要求按JB/T4730-2023《承壓設備無損檢測》進行超聲檢測（B級）。檢測參數：探頭5MHzK2（前沿12mm），儀器HS610E（水平線性0.8%，垂直線性3%），耦合劑為甘油，DAC曲線按CSK-ⅢA試塊制作（評定線EL=DAC-14dB，定量線QL=DAC-8dB，判廢線RL=DAC+2dB）。檢測時，在焊縫12點位置發(fā)現一缺陷，回波位于時基線50mm（聲程），波幅為QL+6dB，缺陷指示長度15mm（按6dB法測量）。問題：（1）計算該缺陷的深度和水平位置（以焊縫中心為0點，探頭位于焊縫左側，探頭中心距焊縫邊緣10mm）；（2）根據JB/T4730-2023，評定該缺陷的等級；（3）提出后續(xù)處理建議。答案：（1）深度計算：聲程S=50mm，K=2（β=63.43°），深度d=S×cosβ=50×0.447≈22.35mm（工件厚度30mm，位于一次波區(qū)）；水平距離l=S×sinβ=50×0.894≈44.7mm；缺陷水平位置=探頭中心距邊緣10mm+前沿12mm+水平距離44.7mm=66.7mm（焊縫中心在15mm位置，故缺陷位于焊縫中心右側51.7mm處，即焊縫右側區(qū)域）。（2）等級評定：JB/T4730-2023中，B級檢測對壁厚30mm的焊縫，缺陷等級判定需同時滿足波幅和長度：-波幅：QL+6dB=DAC-8+6=DAC-2dB，低于判廢線（DAC+2dB），高于定量線；-長度：指示長度15mm，壁厚δ=30mm，15mm≤δ/3（10mm）？不，δ/3=10mm，15mm＞10mm；但需查表，B級Ⅲ級允許長度≤2/3δ（20mm），15mm≤20mm，故評定為Ⅲ級。（3）處理建議：該缺陷為Ⅲ級，按標準允許存在，但需記錄其位置、尺寸和波幅；建議結合射線檢測（RT）驗證缺陷性質（如為裂紋則需返修）；若為未熔合或夾渣，需評估其對設備安全的影響，必要時進行局部返修。案例2：某風力發(fā)電機主軸（42CrMo鋼，直徑350mm，長度5m