广东省机械工程学会无损检测分会超声波检测（UT） II级人员培训班

(2008年6月)

笔  试  考  卷

单位：                                                 姓名：

评分：                                                 日期：

一 是非判断题（在每题后面括号内打“X”号表示“错误”，画“○”表示正确）

（共20题，每题1.5分，共30分）

1.质点完成五次全振动所需要的时间，可以使超声波在介质中传播五个波长的距离(0)

2.超声波检测时要求声束方向与缺陷取向垂直为宜(0)

3.表面波、兰姆波是不能在液体内传播的(0)

4.纵波从{dy}介质倾斜入射到第二介质中产生的折射横波其折射角达到90°时的纵波入射角称为{dy}临界角(X)

5.吸收衰减和散射衰减是材料对超声能量衰减的主要原因(0)

6.我国商品化斜探头标称的角度是表示声轴线在任何材料中的折射角(X)

7.超声波探头的近场长度近似与晶片直径成正比,与波长成反比(0)

8.根据公式：C=λ·f 可知声速C与频率f成正比，同一波型的超声波在同一材料中传播时高频的声波传播速度比低频大(X)

9.一台垂直线性理想的超声波检测仪，在线性范围内其回波高度与探头接收到的声压成正比例(0)

10.在人工反射体平底孔、矩形槽、横孔、V形槽中，回波声压只与声程有关而与探头折射角度无关的是横孔(0)

11.用sinθ=1.22λ/D公式计算的指向角是声束边缘声压P₁与声束中心声压P₀之比等于0%时的指向角(0)

12.水平线性、垂直线性、动态范围属于超声波探头的性能指标(X)

13.入射点、近场长度、扩散角属于超声波检测仪的性能指标(X)

14.在超声波检测中，如果使用的探测频率过低，在探测粗晶材料时会出现林状回波（X）

15.钢板探伤中，当同时存在底波和伤波时，说明钢板中存在小于声场直径的缺陷(0)

16.探测工件侧壁附近的缺陷时，探伤灵敏度往往会明显偏低，这是因为有侧壁干扰所致(0)

17.耦合剂的用途是xx探头与工件之间的空气以利于超声波的透射(0)

18.按照经典理论，超声波检测方法所能检测的最小缺陷尺寸大约是（λ/2）(0)

19.按JB/T4730-2005.3标准检验钢板时，相邻间距为70mm的两个缺陷，{dy}缺陷指示面积为20cm²，指示长度为50mm，第二缺陷指示面积为25cm²，指示长度为75mm，则此张钢板（1x1m）为II级（0）

20.外径400mm，内径300mm压力容器用低合金钢筒形锻件，可按JB/T4730-2005.3标准检验（X）

二 选择题（将认为正确的序号字母填入题后面的括号内，只能选择一个答案）

（共30题，每题1.5分，共45分）

1.工业超声波检测中,产生和接收超声波的方法,最经常利用的是某些晶体的(c)

a.电磁效应  b.磁致伸缩效应  c.压电效应  d.磁敏效应

2.对于无损检测技术资格等级人员,有权独立判定检测结果并签发检测报告的是(d)

a.高级人员  b.中级人员  c.初级人员  d.a和b  e.以上都可以

3.焊缝中常见的缺陷是下面哪一组?(b)

a.裂纹,气孔,夹渣,白点和疏松  b.未熔合,气孔,未焊透,夹渣和裂纹

c.气孔,夹渣,未焊透,折叠和缩孔  d.裂纹,未焊透,未熔合,分层和咬边

4. GB/T 9445-1999无损检测人员资格鉴定与认证规定的证书一次有效期最长为（b）

a.3年  b.5年  c.10年  d.15年

5.下列材料中声速{zd1}的是（a）：a.空气  b.水  c.铝  d.不锈钢

6.一般来说，在频率一定的情况下，在给定的材料中，横波探测缺陷要比纵波灵敏，这是因为（a）
a.横波比纵波的波长短  b.在材料中横波不易扩散

c.横波质点振动的方向比缺陷更为灵敏  d.横波比纵波的波长长

7.超过人耳听觉范围的声波称为超声波，它属于（c）

a.电磁波  b.光波  c.机械波  d.微波

8.波长λ、声速C、频率f之间的关系是（a）：a.λ=c/f  b.λ=f/c  c.c=f/λ

9.如果超声波频率增加，则一定直径晶片的声束扩散角将（a）

a.减少 b.保持不变 c.增大 d.随波长均匀变化

10.有一个5P20x10 45°的探头，有机玻璃楔块内声速为2730m/s，被检材料（碳钢）中的声速为3230m/s，求入射角α的公式为（b）
a.sinα=(3230/2730)·sin45° b.α=sin^-1(3230/2730)·sin 45° c.t_gα=(3230/2730)·Sin45°

11.为减小超声波通过介质时的衰减和避免林状回波，宜采用（d）进行探伤
a.高频率、横波 b.较低频率、横波 c.高频率、纵波 d.较低频率、纵波

12.缺陷反射能量的大小取决于（d）

a.缺陷尺寸 b.缺陷方位 c.缺陷类型 d.以上都是

13.靠近探头的缺陷不一定都能探测到，因为有（c）

a.声束扩散 b.材质衰减 c.仪器阻塞效应 d.折射

14.超声波在介质中的传播速度主要取决于（d）

a.脉冲宽度 b.频率 c.探头直径 d.超声波通过的材质和波型

15.声束在何处开始超过晶片直径？（b）：a.1.67倍近场 b.三倍近场 c.从晶片位置开始

16.超声波检测中对探伤仪的定标(校准时基线)操作是为了(c)
a.评定缺陷大小  b.判断缺陷性质  c.确定缺陷位置  d.测量缺陷长度

17.用对比试块对缺陷作定量评定,已知工件中缺陷埋藏深度为22mm,验收标准为Φ1.2mm平底孔当量,则应选用同材料对比试块中的(c)进行比较:

a.Φ3-20mm  b.Φ2-25mm  c.Φ1.2-25mm  d.Φ1.2-20mm

18.锻件探伤中,如果材料的晶粒粗大,通常会引起(d)
a.底波降低或消失  b.有较高的"噪声"显示  c.使声波穿透力降低  d.以上全部

19.采用试块对比法探伤时，由于工件表面粗糙，会造成声波传播的损耗，其表面补偿应为（c）：a.2dB b.4dB c.用实验方法测定的补偿dB值 d.对{dy}种材料任意规定的补偿dB值

20.检验钢材用的商品化60°斜探头,探测铝材时,其折射角(a)

a.大于60°  b.等于60°  c.小于60°  d.以上都可能

21.为使经折射透入第二介质的超声波只有横波，纵波在{dy}介质的入射角应（c）
a.大于第二临界角 b.小于{dy}临界角

c.在{dy}和第二临界角之间 d.在第二和第三临界角之间

22.用纵波直探头探伤,找到缺陷{zd0}回波後,缺陷的中心位置(d)
a.在任何情况下都位于探头中心正下方 b.位于探头中心左下方

c.位于探头中心右下方 d.未必位于探头中心正下方

23.超声波检测条件的主要考虑因素是(f)
a.工作频率 b.探头和仪器参数 c.耦合条件与状态 d.探测面 e.材质衰减 f.以上都是

24.锻件探伤中,荧光屏上出现"林状(丛状)波"时,是由于(d)
a.工件中有小而密集缺陷 b.工件中有局部晶粒粗大区域

c.工件中有疏松缺陷 d.以上都有可能

25.铸钢件超声波探伤的主要困难是(d)

a.材料晶粒粗大 b.声速不均匀 c.声阻抗变化大 d.以上全部

26.当用双晶直探头在管材上测厚时，应使探头隔声层的方向与管材轴向（c）

a.平行 b.成45°角 c.垂直 d.成60°角

27.按JB/T4730-2005.3标准规定，在一张钢板上有一指示长度为55mm的缺陷，其指示面积为20cm²，则该张钢板为（d） a.I级  b.II级  c.不合格  d.其级别评定要视位置而定

28.按JB/T4730-2005.3标准规定，缺陷指示长度小于10毫米时，其长度应记为（d）
a.8毫米  b.6毫米  c.3毫米  d.5毫米

29.按JB/T4730-2005.3标准规定，焊缝超声波探伤时，扫查灵敏度应不低于（b）

a.定量线 b.{zd0}声程处的评定线 c.判废线 d.Φ2线

30.JB/T4730-2005.3标准中对钢锻件进行质量等级分类的依据是（d）
a.单个缺陷当量直径  b.缺陷引起的底波降低量

c.密集区缺陷占检测总面积百分比  d.以上都作为独立的等级分别使用

三 问答题（共5题，每题2分，共10分）

1. 什么叫“无损检测”？无损检测的目的是什么？常用的无损检测方法有哪些？

答：在不破坏产品的形状、结构和性能的情况下，为了了解产品及各种结构物材料的质量、状态、性能及内部结构所进行的各种检测叫做无损检测；无损检测的目的是：改进制造工艺、降低制造成本、提高产品的可靠性、保证设备的安全运行。常用的无损检测方法有：射线检测（RT）、超声波检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）、涡流检测（ET）和目视检测（VT）。

2. 指出下列四种情况下因为探头斜楔磨损而导致折射声束轴线方向变化的情况(实线为原始斜楔面,虚线为磨损後的斜楔面) 折射角：a.变大，b.变小，折射声轴线：c.偏左，d.偏右

3 简述焊缝探伤中，选择探头折射角应依据哪些原则？

答：探头折射角的选择应从以下三个方面考虑：①能使声束扫查到整个焊缝截面。②能使声束中心线尽量与焊缝中主要缺陷垂直。③声路尽可能短以减少衰减，保证有足够的探伤灵敏度。

4. 按照JB4730.3-2005标准的规定，超声检测报告至少应包括哪些内容？

答：至少应包括：委托单位、被检工件名称、编号、规格、材质、坡口型式、焊接方法和热处理状况；检测设备：探伤仪、探头、试块；检测规范：技术等级、探头K值、探头频率、检测面和检测灵敏度；检测部位及缺陷的类型、尺寸、位置和分布应在草图上予以标明，如有因几何形状限制而检测不到的部位，也应加以说明；检测结果及质量分级、检测标准名称和验收等级；检测人员和责任人员签字及其技术资格；检测日期。

5. 根据JB/T4730.3-2005标准规定，板厚在6-20mm范围的钢板在超声探伤时所采用的探头及试块是什么？

答：探头为标称频率5MHz且晶片面积不小于150mm²的双晶直探头，所采用的试块为阶梯试块。

四 计算题（共5题，每题3分，共15分）

1 按照JB4730.3-2005标准的规定，用K=2.0的斜探头，采用一次反射法探测厚度16mm的对接焊缝，探头移动区宽度应为多少毫米？
答：P=2KT=64mm，探头移动区宽度L≥1.25P=80mm

2 用2.5P20Z（2.5MHz，Φ20mm）直探头检验厚度为350mm饼形钢锻件（C_L=5900m/s），用底波调节仪器灵敏度，要求能发现Φ2的当量缺陷，灵敏度应如何调节？探伤中发现一缺陷，深200mm，波幅比基准波高高出29dB，求此缺陷当量？
解：x_B = x_f =350mm，λ= C_L /2.5MHz=2.36mm

用底波调节仪器灵敏度：平底孔对大平底△=20lg(π·Φ²·x_B/2·λ·x_f²) =42dB

两个不同声程、不同直径的平底孔回波声压比：Δ= 40lg（Φ₁x₂/Φ₂x₁）（dB）

29dB=40log(2·200/Φ₂·350) 得到Φ₂≈4.65mm，即此缺陷当量为Φ4.65mm平底孔

3 外径250毫米、壁厚20毫米的钢管需要检验内外壁纵向缺陷，用单斜探头接触法探伤，求此探头允许的{zd0}K值为多少？
解：为保证发现内外壁纵向缺陷，声束应满足声轴线与内壁相切的条件，即折射角应满足β_s=sin^-1(r/R)，R=250/2=125，r=125-20=105，代入：β_s=sin^-1(105/125)=57°，

K=tgβ_s=tg57°=1.54 实际应用中可取K值为1.5的斜探头

4 用2.5P20Z（2.5MHz，Φ20mm）直探头检验厚度为300mm具有上下平行表面的铸钢件，需要测定其双声程衰减系数，现已经测得[B1-B2]=32dB，设往返损失2dB，求双声程衰减系数

解：α=(32-6-2)dB/300mm=0.08dB/mm

5 用深度1:1比例定位，探头tgβ=1.5（K=1.5），探测厚度δ=100mm的焊缝，在荧光屏上80mm处出现一缺陷波，计算探头入射中心至缺陷的水平距离（注：深度比例1:1）
解：L=tgβ·h=1.5x80=120mm 答：水平距离L=120mm