特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)超聲波三級(jí)UT3考試試題及答案一、單選題（每題1分，共30分。每題只有一個(gè)正確答案，錯(cuò)選、多選均不得分）1.在脈沖反射法超聲檢測(cè)中，若儀器時(shí)間基線按深度1∶10校準(zhǔn)，則示波屏上第3大格對(duì)應(yīng)的實(shí)際深度為A.30mm??B.15mm??C.10mm??D.60mm答案：A解析：深度比例1∶10表示每大格10mm，第3大格為30mm。2.對(duì)Φ219mm×16mm對(duì)接環(huán)焊縫進(jìn)行UT，按NB/T47013.32015要求，可選用的最高檢測(cè)等級(jí)為A.A級(jí)??B.B級(jí)??C.C級(jí)??D.不受限答案：C解析：壁厚≥12mm可執(zhí)行C級(jí)，且Φ219mm外徑允許單面雙側(cè)掃查。3.當(dāng)探頭K值從1.0增至2.0，同一缺陷回波高度不變時(shí)，其深度讀數(shù)將A.增大??B.減小??C.不變??D.先增后減答案：B解析：K=tanθ，θ增大，聲程縮短，深度讀數(shù)減小。4.在鋼材中，2MHz縱波聲速5900m/s，則其波長(zhǎng)約為A.2.95mm??B.1.48mm??C.2.0mm??D.3.0mm答案：A解析：λ=c/f=5900/2×10?=2.95×10?3m=2.95mm。5.采用雙晶探頭檢測(cè)厚度6mm復(fù)合板，最宜選用的頻率為A.1MHz??B.2.5MHz??C.5MHz??D.10MHz答案：C解析：薄板需高分辨率，5MHz兼顧穿透與分辨；10MHz衰減過(guò)大。6.若DAC曲線制作時(shí)基準(zhǔn)孔為Φ3mm×40mm，測(cè)得增益值為44dB，則同一聲程Φ2mm橫孔回波比基準(zhǔn)低A.6dB??B.9dB??C.12dB??D.15dB答案：B解析：ΔdB=20lg(Φ1/Φ2)=20lg(3/2)=3.5dB≈9dB（面積反射理論）。7.在TOFD檢測(cè)中，若兩探頭中心距2s=100mm，工件厚40mm，則直通波與底面反射波時(shí)間差Δt為（鋼縱波聲速5.9km/s）A.6.8μs??B.8.5μs??C.11.9μs??D.13.6μs答案：C解析：Δt=2s/c·[√(1+(t/2s)2)1]=100/5900·[√(1+(40/100)2)1]≈11.9μs。8.超聲相控陣電子聚焦的焦距與下列哪項(xiàng)參數(shù)無(wú)關(guān)A.偏轉(zhuǎn)角度??B.陣元間距??C.工作頻率??D.楔塊縱波聲速答案：A解析：焦距由陣元幾何、延遲法則、頻率決定，與偏轉(zhuǎn)角度無(wú)關(guān)。9.對(duì)奧氏體不銹鋼焊縫UT，下列哪種方法對(duì)粗晶引起的噪聲抑制最有效A.提高頻率??B.窄帶濾波??C.降低重復(fù)頻率??D.增大K值答案：B解析：粗晶散射噪聲呈寬帶特性，窄帶濾波可顯著改善信噪比。10.按GB/T113452013，B級(jí)檢測(cè)時(shí)，掃查速度不應(yīng)超過(guò)A.50mm/s??B.100mm/s??C.150mm/s??D.200mm/s答案：C解析：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定B級(jí)≤150mm/s，A級(jí)≤100mm/s，C級(jí)≤50mm/s。11.若儀器垂直線性誤差≤5%，則示波屏滿幅80%回波降至10%時(shí)，實(shí)測(cè)高度允許范圍為A.7.6%–12.6%??B.8%–12%??C.9%–11%??D.7%–13%答案：A解析：10%×(1±5%)=9.5%–10.5%，但垂直線性誤差指全量程，按最大誤差累計(jì)得7.6%–12.6%。12.在超聲場(chǎng)中，最后聲壓降至零的截面稱為A.近場(chǎng)??B.遠(yuǎn)場(chǎng)??C.焦點(diǎn)??D.盲區(qū)答案：B解析：遠(yuǎn)場(chǎng)起始點(diǎn)后聲壓?jiǎn)握{(diào)下降，理論上最后為零。13.當(dāng)探頭楔塊磨損1mm，K1.0探頭實(shí)際K值將A.增大0.05??B.減小0.05??C.增大0.1??D.減小0.1答案：A解析：楔塊磨損減薄，折射角略增，K=tanθ微增≈0.05。14.對(duì)Φ508×30mm鋼管環(huán)焊縫，采用串列掃查檢測(cè)橫向缺陷，兩探頭間距宜為A.0.5πΦ??B.1πΦ??C.1.5πΦ??D.2πΦ答案：B解析：串列掃查聲束交區(qū)位于壁厚中心，間距≈πΦ/2，但考慮壁厚取1πΦ。15.若缺陷回波在時(shí)基線上位于第4大格，儀器量程200mm（鋼），則其聲程為A.40mm??B.50mm??C.80mm??D.100mm答案：C解析：10格對(duì)應(yīng)200mm，每格20mm，4格80mm。16.在超聲檢測(cè)中，若出現(xiàn)“草狀回波”，最可能原因是A.探頭阻尼大??B.材料晶粒粗大??C.耦合劑過(guò)稀??D.頻率過(guò)低答案：B解析：草狀回波即結(jié)構(gòu)噪聲，源于粗晶散射。17.按ASMEV2021，記錄等級(jí)為Φ1.2mm6dB，則相當(dāng)于Φ0.8mm橫孔回波A.高6dB??B.低6dB??C.高12dB??D.低12dB答案：A解析：Φ1.2mm6dB即Φ0.8mm，兩者回波相等。18.對(duì)復(fù)合鋼板UT，若基板與覆層聲阻抗差異大，界面回波與底波間距主要取決于A.覆層厚度??B.基板厚度??C.總厚度??D.耦合層厚度答案：A解析：界面回波至底波時(shí)間差對(duì)應(yīng)覆層厚度。19.在相控陣S掃圖像中，若缺陷呈“彩虹弧”，說(shuō)明缺陷A.傾斜??B.表面粗糙??C.垂直表面??D.位于近場(chǎng)答案：A解析：彩虹弧為角度響應(yīng)變化，提示缺陷走向與聲束夾角變化。20.若探頭中心頻率2.5MHz，6dB帶寬為1MHz，則其相對(duì)帶寬為A.20%??B.40%??C.60%??D.80%答案：B解析：1/2.5=40%。21.在TOFD中，若缺陷尖端衍射信號(hào)時(shí)間位于直通波與底波之間，則缺陷A.位于上表面??B.位于下表面??C.位于壁厚內(nèi)部??D.無(wú)法判斷答案：C解析：衍射信號(hào)時(shí)間介于兩者之間，說(shuō)明深度在內(nèi)部。22.當(dāng)檢測(cè)溫度從20℃升至100℃，鋼中縱波聲速約A.增加1%??B.減少1%??C.增加3%??D.減少3%答案：B解析：溫度升高，彈性模量下降，聲速約降1%。23.若缺陷指示長(zhǎng)度ΔL=25mm，按NB/T47013.32015，其質(zhì)量等級(jí)可評(píng)為A.I級(jí)??B.II級(jí)??C.III級(jí)??D.需看板厚答案：D解析：等級(jí)與板厚、缺陷位置、指示長(zhǎng)度、波高綜合相關(guān)。24.在超聲檢測(cè)中，若回波高度增加6dB，則示波屏上回波幅值高度約A.增加1倍??B.增加2倍??C.增加1.4倍??D.增加4倍答案：B解析：6dB對(duì)應(yīng)電壓幅值2倍，屏高線性。25.對(duì)Φ159×12mm高壓加熱器管角焊縫，優(yōu)先選擇的探頭角度為A.45°??B.60°??C.70°??D.45°+60°答案：D解析：角焊縫幾何復(fù)雜，需多角度綜合。26.若儀器脈沖重復(fù)頻率為500Hz，則最大可測(cè)聲程（鋼）約為A.5.9m??B.11.8m??C.23.6m??D.47.2m答案：B解析：c=5900m/s，T=1/500=2ms，往返最大聲程=cT/2=5.9km/s×2ms/2=5.9m，單程11.8m。27.在超聲檢測(cè)中，若出現(xiàn)“幻影回波”，消除方法為A.降低增益??B.降低頻率??C.降低重復(fù)頻率??D.更換探頭答案：C解析：幻影回波為多次發(fā)射回波，降低PRF可消除。28.對(duì)厚度120mm對(duì)接焊縫，按C級(jí)檢測(cè)，要求交叉掃查寬度為A.10mm??B.15mm??C.20mm??D.25mm答案：C解析：GB/T113452013表C.1規(guī)定t>100mm交叉20mm。29.若缺陷回波在DAC2dB，指示長(zhǎng)度18mm，板厚50mm，則按GB/T113452013可評(píng)為A.B級(jí)合格??B.C級(jí)合格??C.不合格??D.需復(fù)驗(yàn)答案：A解析：B級(jí)允許DAC2dB且長(zhǎng)度≤t/3=16.7mm，18mm略超，可放寬至t/2=25mm，仍合格。30.在相控陣檢測(cè)中，若增加虛擬探頭孔徑，則A.分辨力降低??B.聚焦深度變淺??C.聲束寬度減小??D.幀頻提高答案：C解析：孔徑↑，聲束寬度↓，分辨力↑，聚焦深度↑，幀頻↓。二、多選題（每題2分，共20分。每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）31.下列哪些因素會(huì)導(dǎo)致超聲檢測(cè)測(cè)厚結(jié)果偏大A.耦合層過(guò)厚??B.探頭延遲校準(zhǔn)錯(cuò)誤??C.材料聲速設(shè)置偏低??D.回波多次反射答案：A、B、C解析：D會(huì)導(dǎo)致讀數(shù)偏小。32.關(guān)于TOFD技術(shù)，下列說(shuō)法正確的是A.缺陷定量誤差與探頭間距有關(guān)??B.直通波可作為時(shí)間參考??C.缺陷取向?qū)z出率影響小??D.可檢測(cè)表面缺陷答案：A、B、C解析：TOFD對(duì)表面缺陷檢出率低于內(nèi)部。33.在超聲場(chǎng)中，下列參數(shù)與未擴(kuò)散區(qū)長(zhǎng)度無(wú)關(guān)的是A.探頭頻率??B.晶片直徑??C.材料聲速??D.耦合劑聲阻抗答案：D解析：未擴(kuò)散區(qū)N=D2f/4c，與耦合劑無(wú)關(guān)。34.按NB/T47013.32015，下列缺陷需記錄A.波幅達(dá)評(píng)定線??B.指示長(zhǎng)度≥10mm??C.波幅≥定量線??D.指示長(zhǎng)度≥5mm且波幅≥評(píng)定線答案：C、D解析：記錄門檻為定量線及以上，或評(píng)定線且長(zhǎng)度≥5mm。35.關(guān)于相控陣扇掃成像，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.角度步距越小，圖像越平滑??B.角度范圍越大，幀頻越高??C.聚焦深度越深，圖像越清晰??D.陣元越多，聲束旁瓣越低答案：B、C解析：角度范圍↑，幀頻↓；聚焦過(guò)深導(dǎo)致近場(chǎng)模糊。36.下列哪些情況需重新校準(zhǔn)DAC曲線A.更換探頭??B.更換耦合劑品牌??C.檢測(cè)溫度變化20℃??D.儀器維修后答案：A、C、D解析：耦合劑品牌變化不影響聲程增益關(guān)系。37.在超聲檢測(cè)中，若出現(xiàn)“雙峰回波”，可能原因有A.缺陷傾斜??B.探頭雙峰??C.缺陷密集??D.儀器阻塞答案：A、B、C解析：阻塞表現(xiàn)為飽和平頂，非雙峰。38.關(guān)于超聲橫波檢測(cè)，下列說(shuō)法正確的是A.橫波聲速約為縱波一半??B.橫波不能在水中傳播??C.橫波對(duì)裂紋類缺陷敏感??D.橫波探頭需楔塊答案：A、B、C、D解析：全正確。39.對(duì)厚度8mm鈦合金板對(duì)接焊縫UT，下列探頭參數(shù)合適的是A.5MHz??B.10MHz??C.K2??D.晶片尺寸6mm×6mm答案：A、C、D解析：10MHz衰減過(guò)大。40.在超聲自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中，下列哪些功能由編碼器完成A.位置記錄??B.掃查速度反饋??C.觸發(fā)超聲發(fā)射??D.生成C掃描圖答案：A、B解析：發(fā)射由超聲儀完成，C掃由軟件生成。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）41.超聲檢測(cè)中，探頭頻率越高，衰減越小。??答案：×解析：頻率越高，衰減越大。42.在TOFD中，缺陷高度可通過(guò)衍射信號(hào)時(shí)間差計(jì)算。??答案：√43.相控陣探頭陣元損壞20%仍可正常使用。??答案：×解析：旁瓣升高，圖像失真。44.按GB/T113452013，C級(jí)檢測(cè)必須采用串列掃查。??答案：×解析：僅對(duì)厚板或特殊幾何要求。45.超聲檢測(cè)可用于測(cè)量材料彈性模量。??答案：√解析：通過(guò)聲速與密度計(jì)算。46.在脈沖反射法中，發(fā)射脈沖寬度越小，盲區(qū)越小。??答案：√47.超聲檢測(cè)不能檢測(cè)非金屬夾雜物。??答案：×解析：可檢，但靈敏度低。48.當(dāng)探頭楔塊溫度升高，其縱波聲速降低。??答案：√49.在DAC曲線制作時(shí)，不同深度孔的回波高度差異僅與距離衰減有關(guān)。??答案：×解析：還與聲場(chǎng)擴(kuò)散、反射體形狀有關(guān)。50.超聲檢測(cè)可用于應(yīng)力測(cè)量。??答案：√解析：利用聲彈性效應(yīng)。四、計(jì)算題（共20分）51.（6分）用2.5MHz、Φ20mm直探頭檢測(cè)厚度80mm鋼板，測(cè)得缺陷回波出現(xiàn)在時(shí)基第6大格（滿刻度10格對(duì)應(yīng)200mm鋼）。若缺陷回波高度比底波低26dB，求缺陷當(dāng)量平底孔直徑。（鋼中λ=2.36mm，忽略衰減）答案：1.聲程：6/10×200=120mm2.底波聲程160mm（往返），底波與缺陷回波聲程差Δs=160120=40mm3.設(shè)缺陷當(dāng)量Φ，則ΔdB=20lg(Φf/Φb)+40lg(sb/sf)26=20lg(Φ/Φb)+40lg(160/120)26=20lg(Φ/Φb)+40×0.125=20lg(Φ/Φb)+520lg(Φ/Φb)=21?lg(Φ/Φb)=1.05?Φ/Φb=11.2底波相當(dāng)于無(wú)限大平面，Φb≈λ/2=1.18mmΦ=11.2×1.18≈13.2mm答案：13mm（允許12–14mm）52.（7分）對(duì)Φ813×20mm鋼管環(huán)焊縫，采用K1探頭，按NB/T47013.32015B級(jí)，需檢測(cè)橫向缺陷。已知探頭前沿10mm，求探頭最小移動(dòng)距離。（管外徑813mm，壁厚20mm，K1折射角45°）答案：1.檢測(cè)區(qū)寬度=焊縫寬度+2×0.5Kt=30+2×0.5×1×20=50mm2.探頭移動(dòng)距離L=檢測(cè)區(qū)寬度+2×前沿=50+2×10=70mm3.考慮曲率修正，外徑>500mm可忽略，故最小移動(dòng)70mm答案：70mm53.（7分）TOFD檢測(cè)兩探頭間距2s=120mm，鋼厚50mm，缺陷尖端衍射信號(hào)比直通波延遲15μs，求缺陷高度。（縱波c=5.9km/s）答案：1.時(shí)間差Δt=15μs2.高度h=cΔt/2·√[1+(2s/t)2]=5900×15×10??/2·√[1+(120/50)2]=0.044×√6.76=0.044×2.6=0.114m=11.4mm答案：11mm（允許10–12mm）五、綜合應(yīng)用題（共20分）54.（10分）某加氫反應(yīng)器筒體材質(zhì)2.25Cr1Mo，內(nèi)徑2000mm，壁厚80mm，環(huán)焊縫采用窄間隙埋弧焊，焊后需進(jìn)行UT。要求按NB/T47013.32015C級(jí)，檢測(cè)橫向、縱向缺陷，包括根部未焊透。請(qǐng)給出完整檢測(cè)方案，含：探頭參數(shù)、掃查方式、靈敏度設(shè)置、驗(yàn)收等級(jí)。答案：1.探頭：縱缺