(2025年)超聲波檢測二級試題庫(UT)(含答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.超聲波在鋼中傳播時(shí)，縱波聲速約為5960m/s，當(dāng)探頭頻率為2.5MHz時(shí)，其波長約為（）A.2.38mmB.1.19mmC.0.59mmD.4.76mm答案：A（λ=c/f=5960×103mm/s÷2.5×10?Hz≈2.38mm）2.下列探頭中，適用于檢測焊縫橫向缺陷的是（）A.直探頭B.斜探頭（K=1）C.雙晶直探頭D.聚焦探頭答案：B（斜探頭通過折射橫波可檢測焊縫中與表面成一定角度的缺陷）3.超聲波檢測中，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，提高聲能透射率C.增強(qiáng)反射波信號D.降低工件表面粗糙度影響答案：B（空氣與固體界面聲阻抗差異大，耦合劑填充間隙，減少聲能反射損失）4.繪制DAC曲線時(shí)，至少需要（）個(gè)不同距離的反射體A.2B.3C.4D.5答案：B（通常選取3個(gè)不同深度的標(biāo)準(zhǔn)反射體，如Φ3×60、Φ3×100、Φ3×150）5.探頭近場區(qū)長度N的計(jì)算公式為（）（D為晶片直徑，λ為波長）A.N=D2/(4λ)B.N=D/(4λ)C.N=4λ/D2D.N=λD2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)）6.超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，因介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)內(nèi)摩擦引起的衰減稱為（）A.擴(kuò)散衰減B.散射衰減C.吸收衰減D.界面衰減答案：C（吸收衰減是介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)內(nèi)摩擦導(dǎo)致的能量損失，散射衰減由介質(zhì)不均勻引起）7.采用斜探頭檢測焊縫時(shí)，缺陷水平距離的計(jì)算公式為（）（L為水平距離，h為缺陷深度，K為探頭K值）A.L=h×KB.L=h/KC.L=√(h2+K2)D.L=K/h答案：A（K=tanβ=水平距離/深度，故水平距離=深度×K）8.儀器靈敏度余量是指（）A.儀器最大輸出功率與最小輸入信號的比值B.儀器在基準(zhǔn)靈敏度下，能檢測到最小缺陷的能力C.儀器示波屏滿幅時(shí)，接收放大器的剩余增益D.探頭與儀器匹配后的最大檢測距離答案：C（靈敏度余量定義為：儀器示波屏滿幅時(shí)，接收放大器尚未使用的增益）9.聲束擴(kuò)散角θ的計(jì)算公式為（）（D為晶片直徑，λ為波長）A.θ=arcsin(1.22λ/D)B.θ=arccos(λ/D)C.θ=arctan(λ/D)D.θ=arcsin(D/1.22λ)答案：A（圓晶片聲束半擴(kuò)散角公式為θ=arcsin(1.22λ/D)）10.某缺陷回波高度為滿幅的50%，基準(zhǔn)波高為滿幅的80%，則兩者dB差為（）A.20lg(50/80)≈-4.0dBB.20lg(80/50)≈4.0dBC.10lg(50/80)≈-2.0dBD.10lg(80/50)≈2.0dB答案：A（dB差=20lg(缺陷波高/基準(zhǔn)波高)=20lg(50%/80%)≈-4.0dB）11.以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致超聲波檢測盲區(qū)增大？（）A.提高探頭頻率B.減小探頭晶片尺寸C.增加儀器抑制功能D.降低檢測靈敏度答案：C（儀器抑制功能會(huì)抑制近表面小信號，導(dǎo)致盲區(qū)增大）12.檢測奧氏體不銹鋼焊縫時(shí)，優(yōu)先選擇的探頭頻率是（）A.0.5MHzB.2.5MHzC.5MHzD.10MHz答案：A（奧氏體鋼晶粒粗大，高頻超聲波散射衰減嚴(yán)重，低頻率（0.5-2MHz）更適用）13.對比試塊的主要作用是（）A.校準(zhǔn)儀器時(shí)基線和靈敏度B.評定儀器分辨率C.確定檢測工藝參數(shù)D.以上都是答案：D（對比試塊用于校準(zhǔn)、參數(shù)確定及性能評定）14.超聲波垂直入射到異質(zhì)界面時(shí)，聲壓反射率r的計(jì)算公式為（）（Z1、Z2為界面兩側(cè)聲阻抗）A.r=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)B.r=(Z1-Z2)/(Z1+Z2)C.r=Z2/(Z1+Z2)D.r=Z1/(Z1+Z2)答案：A（垂直入射時(shí)，聲壓反射率r=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)）15.檢測厚度為20mm的鋼板時(shí)，應(yīng)選擇的探頭K值為（）A.K0.5B.K1C.K2D.K3答案：B（薄板檢測通常選擇K1（45°）探頭，聲束覆蓋更均勻）16.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.與聲束方向平行的裂紋C.氣孔D.夾渣答案：B（裂紋面與聲束平行時(shí)，反射波極小，易漏檢）17.儀器水平線性誤差應(yīng)不大于（）A.1%B.2%C.5%D.10%答案：B（JB/T4730標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水平線性誤差≤2%）18.計(jì)算缺陷當(dāng)量時(shí)，若采用當(dāng)量試塊比較法，需保證（）A.缺陷與試塊反射體尺寸相同B.缺陷與試塊反射體聲程相同C.缺陷與試塊反射體材質(zhì)相同D.以上都是答案：B（當(dāng)量比較法基于相同聲程下的波高對比）19.超聲波檢測中，“草狀回波”通常由（）引起A.工件表面粗糙B.工件內(nèi)部晶粒粗大C.耦合劑過多D.儀器增益過高答案：B（粗大晶粒對超聲波散射嚴(yán)重，形成密集小信號即“草狀波”）20.檢測厚度為100mm的鍛件時(shí)，若要求檢測靈敏度為Φ2mm平底孔，需將Φ2mm×100mm試塊的回波調(diào)至滿幅的80%，此時(shí)若工件中某缺陷回波為滿幅的40%，則該缺陷當(dāng)量（）A.小于Φ2mmB.等于Φ2mmC.大于Φ2mmD.無法確定答案：A（波高降低，當(dāng)量小于基準(zhǔn)反射體）二、判斷題（每題1分，共15分）1.超聲波近場內(nèi)，聲壓分布不均勻，因此近場內(nèi)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，缺陷定位定量準(zhǔn)確性低）2.橫波檢測時(shí)，工件表面的表面波不會(huì)干擾檢測結(jié)果。（）答案：×（表面波可能與缺陷波疊加，導(dǎo)致誤判）3.超聲波衰減系數(shù)的單位通常為dB/mm或Np/mm。（）答案：√（衰減系數(shù)表示單位距離內(nèi)的衰減量）4.儀器垂直線性誤差越大，對缺陷波高的測量準(zhǔn)確性影響越小。（）答案：×（垂直線性差會(huì)導(dǎo)致波高與實(shí)際聲壓不成正比，影響定量）5.試塊的材質(zhì)應(yīng)與被檢工件材質(zhì)相同或相近，以保證聲速一致。（）答案：√（材質(zhì)不同會(huì)導(dǎo)致聲速差異，影響定位準(zhǔn)確性）6.耦合層厚度為λ/4時(shí)，聲壓透射率最高。（）答案：×（耦合層厚度為λ/2時(shí)，透射率最高；λ/4時(shí)可能產(chǎn)生共振）7.缺陷指示長度的測量方法包括6dB法、端點(diǎn)6dB法和絕對靈敏度法。（）答案：√（三種方法均為標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的缺陷長度測量方法）8.超聲波檢測盲區(qū)是指探頭無法檢測到的近表面區(qū)域，通常與始脈沖寬度有關(guān)。（）答案：√（始脈沖覆蓋的區(qū)域無法顯示缺陷波，形成盲區(qū)）9.提高探頭頻率可提高檢測分辨率，但會(huì)增加材質(zhì)衰減。（）答案：√（高頻波長小，分辨率高；但晶粒散射衰減隨頻率升高而增大）10.檢測奧氏體不銹鋼時(shí)，使用聚焦探頭可改善檢測效果。（）答案：√（聚焦探頭可減小聲束擴(kuò)散，提高信噪比）11.當(dāng)工件厚度小于3倍近場區(qū)長度時(shí)，宜采用多次反射法檢測。（）答案：×（近場區(qū)檢測誤差大，薄工件應(yīng)避免在近場區(qū)檢測）12.橫波檢測焊縫時(shí)，K值選擇需考慮焊縫厚度和缺陷方向。（）答案：√（K值影響聲束覆蓋范圍和缺陷檢出率）13.磁粉檢測可檢出表面缺陷，超聲波檢測可檢出內(nèi)部缺陷，兩者不可互補(bǔ)。（）答案：×（兩種方法檢測對象不同，可互補(bǔ)）14.缺陷波高相同的情況下，深度越淺的缺陷當(dāng)量越小。（）答案：√（相同波高時(shí)，淺缺陷因擴(kuò)散衰減小，實(shí)際尺寸更?。?5.儀器校準(zhǔn)后，若檢測環(huán)境溫度變化較大，需重新校準(zhǔn)。（）答案：√（溫度變化會(huì)影響聲速和儀器性能，導(dǎo)致定位誤差）三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述超聲波檢測的基本原理。答案：超聲波檢測利用高頻聲波（通常0.5-10MHz）在介質(zhì)中傳播時(shí)的反射特性：由探頭向工件發(fā)射超聲波，聲波遇到缺陷或底面時(shí)反射，儀器接收反射波并顯示在示波屏上；通過分析反射波的位置、幅度和形狀，判斷缺陷的位置、大小和性質(zhì)。2.直探頭與斜探頭的主要區(qū)別及應(yīng)用場景。答案：直探頭發(fā)射和接收縱波，晶片與工件表面垂直，適用于檢測與表面平行的缺陷（如厚板、鍛件的分層）；斜探頭通過楔塊使聲波折射為橫波（或縱波），晶片與工件表面成一定角度，適用于檢測與表面成一定角度的缺陷（如焊縫的橫向裂紋）。3.繪制DAC曲線的主要步驟。答案：（1）選擇與被檢工件材質(zhì)、聲速相同的對比試塊（如CSK-ⅡA）；（2）校準(zhǔn)儀器時(shí)基線，確保水平線性誤差符合要求；（3）分別探測試塊上不同深度的標(biāo)準(zhǔn)反射體（如Φ3×60、Φ3×100、Φ3×150），記錄各反射波的波高；（4）以聲程為橫坐標(biāo)，波高（dB值）為縱坐標(biāo)，將各點(diǎn)連接成曲線，即為DAC曲線；（5）根據(jù)檢測要求，在DAC曲線上加減一定dB值作為評定線、定量線和判廢線。4.影響缺陷定量準(zhǔn)確性的主要因素有哪些？答案：（1）儀器與探頭性能（如垂直線性、探頭頻率）；（2）缺陷性質(zhì)（形狀、取向、表面粗糙度）；（3）耦合狀態(tài)（耦合劑厚度、工件表面粗糙度）；（4）聲程（近場區(qū)影響、擴(kuò)散衰減）；（5）校準(zhǔn)精度（試塊選擇、時(shí)基線校準(zhǔn)）；（6）干擾信號（草狀波、遲到波）。5.檢測前儀器校準(zhǔn)的主要內(nèi)容有哪些？答案：（1）時(shí)基線校準(zhǔn)（水平線性校準(zhǔn)）：確保示波屏水平刻度與實(shí)際聲程成線性關(guān)系；（2）靈敏度校準(zhǔn)：調(diào)整儀器增益，使標(biāo)準(zhǔn)反射體回波達(dá)到規(guī)定高度（如滿幅80%）；（3）垂直線性校準(zhǔn)：驗(yàn)證波高與輸入信號的線性關(guān)系，確保定量準(zhǔn)確性；（4）探頭參數(shù)校準(zhǔn)（如K值、前沿距離）：通過試塊測量探頭折射角和前沿長度，用于缺陷定位。6.橫波檢測時(shí)，如何選擇探頭K值？答案：（1）工件厚度：厚工件選擇小K值（如K1），避免聲束擴(kuò)散過大；薄工件選擇大K值（如K2），確保聲束覆蓋整個(gè)厚度；（2）缺陷方向：檢測與表面成45°的缺陷，選擇K1（45°）探頭；（3）檢測范圍：K值越大，一次波檢測深度越小，需根據(jù)焊縫余高和熱影響區(qū)范圍調(diào)整；（4）耦合條件：表面粗糙時(shí)，大K值探頭接觸面積小，耦合效果可能變差。四、計(jì)算題（每題5分，共15分）1.某直探頭晶片直徑D=20mm，頻率f=2.5MHz，鋼中縱波聲速cL=5960m/s，計(jì)算其近場區(qū)長度N。答案：波長λ=cL/f=5960×103mm/s÷2.5×10?Hz≈2.38mm；近場區(qū)長度N=D2/(4λ)=202/(4×2.38)≈42.0mm。2.采用K2斜探頭檢測厚度δ=25mm的焊縫，探頭前沿距離L0=12mm，某缺陷波出現(xiàn)在示波屏水平刻度40mm處（時(shí)基線按深度1:1校準(zhǔn)），計(jì)算缺陷的水平距離和深度。答案：深度h=40mm（時(shí)基線1:1，水平刻度對應(yīng)深度）；水平距離L=L0+h×K=12+40×2=92mm。3