2025無損檢測(cè)技術(shù)資格人員考試無損檢測(cè)超聲波三級(jí)考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（共15題，每題2分，共30分）1.超聲波在鋼中傳播時(shí)，縱波聲速約為5960m/s，橫波聲速約為3230m/s。當(dāng)用K2探頭（折射角θ=63.4°）檢測(cè)厚度為40mm的鋼焊縫時(shí)，入射點(diǎn)至工件邊緣的距離至少應(yīng)大于（）。A.20mmB.40mmC.60mmD.80mm2.以下關(guān)于超聲波衰減的描述中，錯(cuò)誤的是（）。A.擴(kuò)散衰減與波型（縱波/橫波）無關(guān)B.散射衰減主要由介質(zhì)中的晶粒或缺陷引起C.吸收衰減與介質(zhì)的粘滯性、熱傳導(dǎo)有關(guān)D.同一材料中，橫波的衰減通常小于縱波3.采用CSKⅡA試塊校準(zhǔn)斜探頭時(shí)，若探頭前沿長度為15mm，檢測(cè)100mm深度處的φ1×6橫孔，其水平距離為（）。A.100mmB.150mmC.200mmD.250mm4.以下哪種探頭最適合檢測(cè)奧氏體不銹鋼焊縫中的缺陷？（）A.普通縱波直探頭B.窄脈沖高頻率橫波探頭C.雙晶縱波探頭D.可變角橫波探頭5.用分貝表示兩個(gè)聲壓的相對(duì)大小時(shí)，公式為（）。A.ΔdB=20lg(P1/P2)B.ΔdB=10lg(P1/P2)C.ΔdB=20lg(A1/A2)D.ΔdB=10lg(A1/A2)（注：A為振幅）6.檢測(cè)厚度為25mm的鋼板時(shí)，若使用2.5MHz直探頭，其近場(chǎng)區(qū)長度N=πD2f/(4c)（c=5960m/s），當(dāng)晶片直徑D=20mm時(shí)，N約為（）。A.15mmB.25mmC.35mmD.45mm7.以下關(guān)于距離波幅曲線（DAC）的描述中，正確的是（）。A.DAC曲線僅反映距離對(duì)波幅的影響，未考慮材質(zhì)衰減B.制作DAC時(shí)需使用與被檢工件相同材質(zhì)和表面狀態(tài)的試塊C.評(píng)定線通常設(shè)定為定量線靈敏度降低10dBD.判廢線是缺陷必須返修的最低波幅標(biāo)準(zhǔn)8.檢測(cè)對(duì)接焊縫時(shí)，若發(fā)現(xiàn)缺陷波幅位于定量線與判廢線之間，且長度超過標(biāo)準(zhǔn)允許值，應(yīng)（）。A.標(biāo)記缺陷位置，無需處理B.判定為不合格，需返修C.降低靈敏度重新檢測(cè)D.采用射線檢測(cè)復(fù)核9.以下哪種缺陷的回波特征最可能為“波幅低、波形寬、邊界模糊”？（）A.氣孔B.裂紋C.未熔合D.夾渣10.超聲波檢測(cè)中，耦合劑的主要作用是（）。A.減少探頭磨損B.排除探頭與工件間的空氣，傳遞聲能C.提高檢測(cè)頻率D.增強(qiáng)缺陷反射波11.對(duì)于大厚度工件（>200mm）的超聲波檢測(cè)，通常優(yōu)先選擇（）。A.高頻探頭（5MHz以上）B.低頻探頭（1MHz以下）C.窄脈沖探頭D.雙晶探頭12.以下關(guān)于橫波檢測(cè)的描述中，錯(cuò)誤的是（）。A.橫波只能在固體中傳播B.橫波檢測(cè)時(shí)，工件表面需加工為與聲束入射面垂直C.橫波探頭的K值（K=tanθ）越大，折射角θ越大D.橫波檢測(cè)常用于焊縫、管材等的檢測(cè)13.若某缺陷的波幅比基準(zhǔn)波（φ3×40橫孔）低12dB，則其當(dāng)量尺寸約為（）。A.φ1.5×40B.φ2×40C.φ2.5×40D.φ3×40（注：橫孔當(dāng)量公式ΔdB=40lg(D/D0)）14.超聲波檢測(cè)中，“盲區(qū)”是指（）。A.近場(chǎng)區(qū)長度B.探頭無法檢測(cè)到的表面下區(qū)域C.工件背面反射波與缺陷波重疊的區(qū)域D.儀器顯示屏上無法顯示的波幅范圍15.以下關(guān)于超聲場(chǎng)的描述中，正確的是（）。A.遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)聲壓分布均勻，可用于缺陷定量B.近場(chǎng)區(qū)聲壓存在極大值和極小值，不可用于定量C.半擴(kuò)散角θ=arcsin(1.22λ/D)僅適用于縱波D.聚焦探頭的聲場(chǎng)特性與普通探頭無差異二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題3分，共30分，多選、錯(cuò)選不得分，少選得1分）1.影響超聲波檢測(cè)靈敏度的因素包括（）。A.探頭頻率B.工件表面粗糙度C.耦合劑厚度D.儀器增益2.以下屬于超聲波檢測(cè)定性分析依據(jù)的是（）。A.回波形狀與動(dòng)態(tài)波形B.缺陷位置與方向C.工件材質(zhì)與焊接工藝D.波幅高度3.關(guān)于超聲波探頭的校準(zhǔn)，正確的操作包括（）。A.使用標(biāo)準(zhǔn)試塊（如CSKⅠA、CSKⅢA）B.校準(zhǔn)前需清潔探頭與試塊表面C.僅需校準(zhǔn)探頭的前沿長度和K值D.校準(zhǔn)環(huán)境溫度應(yīng)與檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)一致4.奧氏體不銹鋼焊縫超聲波檢測(cè)的難點(diǎn)包括（）。A.晶粒粗大導(dǎo)致散射衰減嚴(yán)重B.各向異性引起聲束畸變C.缺陷方向性強(qiáng)D.表面粗糙度低5.以下關(guān)于缺陷長度測(cè)定的方法中，正確的是（）。A.6dB法：缺陷波幅降低6dB時(shí)的探頭移動(dòng)距離B.端點(diǎn)峰值法：找到缺陷兩端最大波幅的位置，測(cè)量間距C.絕對(duì)靈敏度法：按固定靈敏度掃查，記錄缺陷顯示長度D.相對(duì)靈敏度法：以定量線為基準(zhǔn)，記錄波幅超過基準(zhǔn)的區(qū)域長度6.超聲波檢測(cè)中，“材質(zhì)衰減系數(shù)”的測(cè)定方法包括（）。A.對(duì)比試塊法B.多次底波法C.單直探頭法D.雙探頭穿透法7.以下關(guān)于橫波檢測(cè)時(shí)“聲束覆蓋范圍”的計(jì)算，正確的是（）。A.一次波覆蓋深度范圍：δ/2～δ（δ為工件厚度）B.二次波覆蓋深度范圍：0～δ/2C.聲束寬度與探頭晶片尺寸和頻率相關(guān)D.覆蓋范圍需滿足標(biāo)準(zhǔn)對(duì)檢測(cè)區(qū)域的要求8.以下缺陷中，可能產(chǎn)生“回波多次反射”現(xiàn)象的是（）。A.氣孔B.裂紋（垂直于聲束）C.未焊透（大而平的缺陷）D.夾渣（形狀不規(guī)則）9.超聲波檢測(cè)報(bào)告應(yīng)包含的內(nèi)容有（）。A.檢測(cè)人員資格B.儀器探頭型號(hào)C.缺陷位置與尺寸D.檢測(cè)結(jié)論與處理建議10.以下關(guān)于“超聲檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”的描述中，正確的是（）。A.GB/T113452013適用于鋼焊縫超聲檢測(cè)B.JB/T47302015適用于承壓設(shè)備無損檢測(cè)C.ISO17640:2010是國際通用的焊縫超聲檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)D.不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)缺陷評(píng)定等級(jí)的規(guī)定可能不同三、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.超聲波的波型主要有縱波、橫波、表面波和__________。2.聲阻抗Z的計(jì)算公式為__________（ρ為介質(zhì)密度，c為聲速）。3.橫波探頭的K值定義為__________（θ為折射角）。4.距離波幅曲線通常由評(píng)定線、定量線和__________組成。5.超聲波檢測(cè)中，“靈敏度余量”是指儀器最大輸出時(shí)，能檢測(cè)到的__________的能力。6.對(duì)于厚度為T的工件，橫波檢測(cè)時(shí)一次波的聲程為__________（K為探頭K值）。7.奧氏體不銹鋼檢測(cè)時(shí)，為減少散射衰減，通常選擇__________頻率的探頭（填“高”或“低”）。8.缺陷定量的常用方法有當(dāng)量法、__________和測(cè)長法。9.超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，能量衰減的主要原因是擴(kuò)散衰減、散射衰減和__________。10.雙晶探頭由兩個(gè)晶片組成，一個(gè)發(fā)射，一個(gè)接收，主要用于檢測(cè)__________的缺陷（填“近表面”或“深層”）。四、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述脈沖反射法超聲波檢測(cè)的基本原理。2.比較橫波斜探頭與縱波直探頭在檢測(cè)焊縫時(shí)的適用場(chǎng)景及優(yōu)缺點(diǎn)。3.說明距離波幅曲線（DAC）的制作步驟及主要用途。4.列舉5種常見焊接缺陷的超聲回波特征（如裂紋、氣孔、未熔合等）。5.超聲波檢測(cè)中，如何測(cè)定工件的材質(zhì)衰減系數(shù)？請(qǐng)簡述具體步驟。五、計(jì)算題（共3題，第1題8分，第2題10分，第3題12分，共30分）1.用K2橫波探頭檢測(cè)厚度為50mm的鋼焊縫（鋼中橫波聲速c=3230m/s），探頭前沿長度L0=12mm。在檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一缺陷波的水平距離讀數(shù)為100mm（儀器顯示值為探頭入射點(diǎn)至缺陷的水平距離），求缺陷的深度和在工件中的位置（距焊縫中心的水平距離）。2.采用AVG曲線對(duì)缺陷進(jìn)行當(dāng)量評(píng)定。已知基準(zhǔn)反射體為φ3mm橫孔（深度40mm），檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)一缺陷位于深度60mm處，其波幅比基準(zhǔn)波低9dB。假設(shè)材質(zhì)衰減可忽略，求該缺陷的當(dāng)量尺寸（AVG曲線中，橫孔當(dāng)量公式為ΔdB=40lg(D/D0)+20lg(x/x0)，其中D為缺陷直徑，x為深度，下標(biāo)0為基準(zhǔn)值）。3.檢測(cè)某壓力容器對(duì)接焊縫（厚度δ=30mm），按JB/T47302015標(biāo)準(zhǔn)要求，定量線靈敏度為φ2×4012dB?，F(xiàn)用K2探頭（前沿L0=15mm）在CSKⅢA試塊上校準(zhǔn)，試塊中φ2×40橫孔的水平距離為80mm（深度40mm），此時(shí)儀器增益為45dB。若被檢工件表面耦合損失為3dB，材質(zhì)衰減系數(shù)α=0.04dB/mm（單程），求檢測(cè)時(shí)儀器應(yīng)設(shè)置的增益值。六、綜合分析題（共1題，20分）某電站鍋爐集箱環(huán)焊縫（材質(zhì)Q245R，厚度δ=60mm）采用超聲波檢測(cè)，檢測(cè)參數(shù)如下：探頭：5MHz，K2，前沿L0=18mm；試塊：CSKⅢA，校準(zhǔn)后DAC曲線定量線為φ2×4010dB；檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)一缺陷，其波幅為定量線+6dB，水平距離讀數(shù)為120mm（入射點(diǎn)至缺陷水平距離），動(dòng)態(tài)波形顯示波幅隨探頭移動(dòng)先升后降，且兩端波幅下降6dB時(shí)的探頭移動(dòng)距離為25mm。要求：（1）計(jì)算缺陷的深度和距焊縫中心的水平位置；（2）判斷缺陷的當(dāng)量尺寸（材質(zhì)衰減忽略）；（3）根據(jù)JB/T47302015標(biāo)準(zhǔn)（假設(shè)該焊縫為Ⅰ級(jí)合格），評(píng)定該缺陷是否合格（Ⅰ級(jí)焊縫缺陷長度允許值為≤δ/3且≤20mm）；（4）結(jié)合回波特征，推測(cè)缺陷類型并說明理由。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.D3.C4.B5.A6.C7.B8.B9.D10.B11.B12.B13.A14.B15.B二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABC3.ABD4.ABC5.ABD6.BD7.ABCD8.BC9.ABCD10.ABCD三、填空題1.板波（或蘭姆波）2.Z=ρc3.K=tanθ（或水平距離/深度）4.判廢線5.最小缺陷6.√(T2+(KT)2)（或T√(1+K2)）7.低8.端點(diǎn)峰值法（或半波高度法）9.吸收衰減10.近表面四、簡答題1.脈沖反射法原理：儀器產(chǎn)生高頻電脈沖激勵(lì)探頭晶片，發(fā)射超聲波脈沖進(jìn)入工件；超聲波在工件中傳播，遇到缺陷或底面時(shí)反射；反射波被同一探頭接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)放大后在顯示屏上顯示為回波；通過回波的位置（時(shí)間）、幅度和形狀判斷缺陷的位置、大小和性質(zhì)。2.橫波與縱波探頭對(duì)比：橫波探頭：適用于焊縫、管材等對(duì)接接頭檢測(cè)，利用橫波在界面折射產(chǎn)生，可檢測(cè)與表面成一定角度的缺陷（如裂紋、未熔合）；優(yōu)點(diǎn)是聲束與缺陷面垂直時(shí)反射強(qiáng)，缺點(diǎn)是近表面檢測(cè)盲區(qū)大，受工件表面狀態(tài)影響大?？v波探頭：適用于板材、鍛件等體積型缺陷檢測(cè)，聲束垂直入射，可檢測(cè)與表面平行的缺陷（如分層）；優(yōu)點(diǎn)是近表面檢測(cè)能力好，設(shè)備簡單；缺點(diǎn)是對(duì)垂直于表面的缺陷（如裂紋）反射弱，需配合其他方法。3.DAC曲線制作步驟及用途：步驟：①選擇與被檢工件同材質(zhì)、同厚度范圍的標(biāo)準(zhǔn)試塊（如CSKⅢA）；②在試塊上選取不同深度的人工反射體（如橫孔）；③分別探測(cè)各反射體，記錄其波幅；④以深度為橫坐標(biāo)、波幅（dB值）為縱坐標(biāo)，繪制曲線并連接；⑤考慮材質(zhì)衰減和表面耦合損失，對(duì)曲線進(jìn)行修正。用途：用于確定檢測(cè)靈敏度、評(píng)定缺陷波幅等級(jí)，是缺陷定量的依據(jù)。4.常見缺陷回波特征：裂紋：波幅高，波形陡峭，動(dòng)態(tài)移動(dòng)時(shí)波幅變化大（尖端反射明顯）；氣孔：波幅較低，波形圓鈍，單個(gè)氣孔回波穩(wěn)定，密集氣孔波幅起伏；未熔合：波幅高，波形較寬，探頭平行移動(dòng)時(shí)波幅變化?。ㄈ毕菝娲蠖剑粖A渣：波幅低，波形寬且不規(guī)則，動(dòng)態(tài)移動(dòng)時(shí)波幅波動(dòng)（形狀復(fù)雜）；未焊透：波幅高，波形寬，位置固定（常位于焊縫根部）。5.材質(zhì)衰減系數(shù)測(cè)定步驟：①使用直探頭檢測(cè)工件完好區(qū)域的多次底波；②記錄第一次底波B1和第二次底波B2的波幅（dB值）；③計(jì)算兩次底波的分貝差ΔdB=20lg(A1/A2)；④衰減系數(shù)α=(ΔdB20lg(x2/x1))/(2(x2x1))，其中x1、x2為兩次底波的聲程（x2=2x1）；⑤取多次測(cè)量平均值作為最終結(jié)果。五、計(jì)算題1.缺陷位置計(jì)算：已知K=2（水平距離/深度=2），水平距離L=100mm（入射點(diǎn)至缺陷水平距離），則缺陷深度d=L/K=100/2=50mm。但工件厚度為50mm，說明缺陷位于工件底面（深度50mm）。距焊縫中心的水平距離=入射點(diǎn)位置焊縫中心位置。假設(shè)入射點(diǎn)位于焊縫邊緣，則缺陷水平位置=入射點(diǎn)水平距離+前沿長度=100mm+12mm=112mm（需根據(jù)實(shí)際檢測(cè)方向調(diào)整，此處假設(shè)入射點(diǎn)在焊縫左側(cè)，中心在50mm位置，則缺陷距中心11250=62mm）。2.缺陷當(dāng)量計(jì)算：基準(zhǔn)值：D0=3mm，x0=40mm，ΔdB=9dB（缺陷波幅低于基準(zhǔn)）。公式：ΔdB=40lg(D/D0)+20lg(x/x0)代入數(shù)據(jù)：9=40lg(D/3)+20lg(60/40)計(jì)算lg(60/40)=lg(1.5)=0.176，20×0.176=3.52dB則40lg(D/3)=93.52=12.52→lg(D/3)=12.52/40=0.313→D/3=10^0.313≈0.486→D≈1.46mm≈1.5mm。3.靈敏度調(diào)整計(jì)算：定量線要求：φ2×4012dB。校準(zhǔn)狀態(tài)：試塊中φ2×40橫孔（x0=40mm）波幅對(duì)應(yīng)增益45dB。工件檢測(cè)時(shí)需考慮：①耦合損失：+3dB（補(bǔ)償耦合不良）；②材質(zhì)衰減：單程衰減=α×x=0.04dB/mm×30mm=1.2dB，雙程=2×1.2=2.4dB（需補(bǔ)償）；③深度差異：試塊深度40mm，工件檢測(cè)深度30mm，聲程差異引起的分貝差=20lg(30/40)=20×(0.125)=2.5dB（需增加增益補(bǔ)償）。總增益=45dB（校準(zhǔn)增益）12dB（定量線要求）+3dB（耦合）+2.4dB（衰減）+2.5dB（深度補(bǔ)償）=40.9dB≈41dB。六、綜合分