北京市機(jī)械工程學(xué)會(huì)無(wú)損檢測(cè)分會(huì)超聲波檢測(cè)（UT） II級(jí)人員培訓(xùn)班

（2009年4月）

筆  試  考  卷

單位：                                                 姓名：

評(píng)分：                                                 日期：

一 是非判斷題（在每題后面括號(hào)內(nèi)打“X”號(hào)表示“錯(cuò)誤”，畫(huà)“○”表示正確）

（共20題，每題1.5分，共30分）

1.質(zhì)點(diǎn)完成五次全振動(dòng)所需要的時(shí)間，可以使超聲波在介質(zhì)中傳播五個(gè)波長(zhǎng)的距離（0）

2.超聲波檢測(cè)時(shí)要求聲束方向與缺陷取向垂直為宜（0）

3.表面波、蘭姆波是不能在液體內(nèi)傳播的（0）

4.縱波從*介質(zhì)傾斜入射到第二介質(zhì)中產(chǎn)生的折射橫波其折射角達(dá)到90°時(shí)的縱波入射角稱(chēng)為*臨界角（X）

5.吸收衰減和散射衰減是材料對(duì)超聲能量衰減的主要原因（0）

6.我國(guó)商品化斜探頭標(biāo)稱(chēng)的角度是表示聲軸線在任何材料中的折射角（X）

7.超聲波探頭的近場(chǎng)長(zhǎng)度近似與晶片直徑成正比,與波長(zhǎng)成反比（0）

8.根據(jù)公式：C=λ·f 可知聲速C與頻率f成正比，同一波型的超聲波在同一材料中傳播時(shí)高頻的聲波傳播速度比低頻大（X）

9.一臺(tái)垂直線性理想的超聲波檢測(cè)儀，在線性范圍內(nèi)其回波高度與探頭接收到的聲壓成正比例（0）

10.在人工反射體平底孔、矩形槽、橫孔、V形槽中，回波聲壓只與聲程有關(guān)而與探頭折射角度無(wú)關(guān)的是橫孔（0）

11.用sinθ=1.22λ/D公式計(jì)算的指向角是聲束邊緣聲壓P₁與聲束中心聲壓P₀之比等于0%時(shí)的指向角（0）

12.水平線性、垂直線性、動(dòng)態(tài)范圍屬于超聲波探頭的性能指標(biāo)（X）

13.入射點(diǎn)、近場(chǎng)長(zhǎng)度、擴(kuò)散角屬于超聲波檢測(cè)儀的性能指標(biāo)（X）

14.在超聲波檢測(cè)中，如果使用的探測(cè)頻率過(guò)低，在探測(cè)粗晶材料時(shí)會(huì)出現(xiàn)林狀回波（X）

15.鋼板探傷中，當(dāng)同時(shí)存在底波和傷波時(shí)，說(shuō)明鋼板中存在小于聲場(chǎng)直徑的缺陷（0）

16.探測(cè)工件側(cè)壁附近的缺陷時(shí)，探傷靈敏度往往會(huì)明顯偏低，這是因?yàn)橛袀?cè)壁干擾所致（0）

17.耦合劑的用途是消除探頭與工件之間的空氣以利于超聲波的透射（0）

18.按照經(jīng)典理論，超聲波檢測(cè)方法所能檢測(cè)的zui小缺陷尺寸大約是（λ/2）（0）

19.按JB/T4730-2005.3標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)鋼板時(shí)，相鄰間距為70mm的兩個(gè)缺陷，*缺陷指示面積為20cm²，指示長(zhǎng)度為50mm，第二缺陷指示面積為25cm²，指示長(zhǎng)度為75mm，則此張鋼板（1x1m）為II級(jí)（0）

20.外徑400mm，內(nèi)徑300mm壓力容器用低合金鋼筒形鍛件，可按JB/T4730-2005.3標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)（X）

二 選擇題（將認(rèn)為正確的序號(hào)字母填入題后面的括號(hào)內(nèi)，只能選擇一個(gè)答案）

（共30題，每題1.5分，共45分）

1.工業(yè)超聲波檢測(cè)中,產(chǎn)生和接收超聲波的方法,zui經(jīng)常利用的是某些晶體的（c）

a.電磁效應(yīng)  b.磁致伸縮效應(yīng)  c.壓電效應(yīng)  d.磁敏效應(yīng)

2.對(duì)于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)資格等級(jí)人員,有權(quán)獨(dú)立判定檢測(cè)結(jié)果并簽發(fā)檢測(cè)報(bào)告的是（d）

a.人員  b.中級(jí)人員  c.初級(jí)人員  d.a和b  e.以上都可以

3.焊縫中常見(jiàn)的缺陷是下面哪一組?（b）

a.裂紋,氣孔,夾渣,白點(diǎn)和疏松  b.未熔合,氣孔,未焊透,夾渣和裂紋

c.氣孔,夾渣,未焊透,折疊和縮孔  d.裂紋,未焊透,未熔合,分層和咬邊

4. GB/T 9445-1999無(wú)損檢測(cè)人員資格鑒定與認(rèn)證規(guī)定的證書(shū)一次有效期zui長(zhǎng)為（b）

a.3年  b.5年  c.10年  d.15年

5.下列材料中聲速zui低的是（a）：a.空氣  b.水  c.鋁  d.不銹鋼

6.一般來(lái)說(shuō)，在頻率一定的情況下，在給定的材料中，橫波探測(cè)缺陷要比縱波靈敏，這是因?yàn)椋╝）
a.橫波比縱波的波長(zhǎng)短  b.在材料中橫波不易擴(kuò)散

c.橫波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向比缺陷更為靈敏  d.橫波比縱波的波長(zhǎng)長(zhǎng)

7.超過(guò)人耳聽(tīng)覺(jué)范圍的聲波稱(chēng)為超聲波，它屬于（c）

a.電磁波  b.光波  c.機(jī)械波  d.微波

8.波長(zhǎng)λ、聲速C、頻率f之間的關(guān)系是（a）：a.λ=c/f  b.λ=f/c  c.c=f/λ

9.如果超聲波頻率增加，則一定直徑晶片的聲束擴(kuò)散角將（a）

a.減少 b.保持不變 c.增大 d.隨波長(zhǎng)均勻變化

10.有一個(gè)5P20x10 45°的探頭，有機(jī)玻璃楔塊內(nèi)聲速為2730m/s，被檢材料（碳鋼）中的聲速為3230m/s，求入射角α的公式為（b）
a.sinα=（3230/2730）·sin45° b.α=sin^-1（3230/2730）·sin 45° c.t_gα=（3230/2730）·Sin45°

11.為減小超聲波通過(guò)介質(zhì)時(shí)的衰減和避免林狀回波，宜采用（d）進(jìn)行探傷
a.高頻率、橫波 b.較低頻率、橫波 c.高頻率、縱波 d.較低頻率、縱波

12.缺陷反射能量的大小取決于（d）

a.缺陷尺寸 b.缺陷方位 c.缺陷類(lèi)型 d.以上都是

13.靠近探頭的缺陷不一定都能探測(cè)到，因?yàn)橛校╟）

a.聲束擴(kuò)散 b.材質(zhì)衰減 c.儀器阻塞效應(yīng) d.折射

14.超聲波在介質(zhì)中的傳播速度主要取決于（d）

a.脈沖寬度 b.頻率 c.探頭直徑 d.超聲波通過(guò)的材質(zhì)和波型

15.聲束在何處開(kāi)始超過(guò)晶片直徑？（b）：a.1.67倍近場(chǎng) b.三倍近場(chǎng) c.從晶片位置開(kāi)始

16.超聲波檢測(cè)中對(duì)探傷儀的定標(biāo)（校準(zhǔn)時(shí)基線）操作是為了（c）
a.評(píng)定缺陷大小  b.判斷缺陷性質(zhì)  c.確定缺陷位置  d.測(cè)量缺陷長(zhǎng)度

17.用對(duì)比試塊對(duì)缺陷作定量評(píng)定,已知工件中缺陷埋藏深度為22mm,驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為Φ1.2mm平底孔當(dāng)量,則應(yīng)選用同材料對(duì)比試塊中的（c）進(jìn)行比較:

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

18.鍛件探傷中,如果材料的晶粒粗大,通常會(huì)引起（d）
a.底波降低或消失  b.有較高的"噪聲"顯示  c.使聲波穿透力降低  d.以上全部

19.采用試塊對(duì)比法探傷時(shí)，由于工件表面粗糙，會(huì)造成聲波傳播的損耗，其表面補(bǔ)償應(yīng)為（c）：a.2dB b.4dB c.用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定的補(bǔ)償dB值 d.對(duì)*種材料任意規(guī)定的補(bǔ)償dB值

20.檢驗(yàn)鋼材用的商品化60°斜探頭,探測(cè)鋁材時(shí),其折射角（a）

a.大于60°  b.等于60°  c.小于60°  d.以上都可能

21.為使經(jīng)折射透入第二介質(zhì)的超聲波只有橫波，縱波在*介質(zhì)的入射角應(yīng)（c）
a.大于第二臨界角 b.小于*臨界角

c.在*和第二臨界角之間 d.在第二和第三臨界角之間

22.用縱波直探頭探傷,找到缺陷zui大回波後,缺陷的中心位置（d）
a.在任何情況下都位于探頭中心正下方 b.位于探頭中心左下方

c.位于探頭中心右下方 d.未必位于探頭中心正下方

23.超聲波檢測(cè)條件的主要考慮因素是（f）
a.工作頻率 b.探頭和儀器參數(shù) c.耦合條件與狀態(tài) d.探測(cè)面 e.材質(zhì)衰減 f.以上都是

24.鍛件探傷中,熒光屏上出現(xiàn)"林狀（叢狀）波"時(shí),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區(qū)域

c.工件中有疏松缺陷 d.以上都有可能

25.鑄鋼件超聲波探傷的主要困難是（d）

a.材料晶粒粗大 b.聲速不均勻 c.聲阻抗變化大 d.以上全部

26.當(dāng)用雙晶直探頭在管材上測(cè)厚時(shí)，應(yīng)使探頭隔聲層的方向與管材軸向（c）

a.平行 b.成45°角 c.垂直 d.成60°角

27.按JB/T4730-2005.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在一張鋼板上有一指示長(zhǎng)度為55mm的缺陷，其指示面積為20cm²，則該張鋼板為（d） a.I級(jí)  b.II級(jí)  c.不合格  d.其級(jí)別評(píng)定要視位置而定

28.按JB/T4730-2005.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，缺陷指示長(zhǎng)度小于10毫米時(shí)，其長(zhǎng)度應(yīng)記為（d）
a.8毫米  b.6毫米  c.3毫米  d.5毫米

29.按JB/T4730-2005.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，焊縫超聲波探傷時(shí)，掃查靈敏度應(yīng)不低于（b）

a.定量線 b.zui大聲程處的評(píng)定線 c.判廢線 d.Φ2線

30.JB/T4730-2005.3標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)鋼鍛件進(jìn)行質(zhì)量等級(jí)分類(lèi)的依據(jù)是（d）
a.單個(gè)缺陷當(dāng)量直徑  b.缺陷引起的底波降低量

c.密集區(qū)缺陷占檢測(cè)總面積百分比  d.以上都作為獨(dú)立的等級(jí)分別使用

三 問(wèn)答題（共5題，每題2分，共10分）

1. 什么叫“無(wú)損檢測(cè)”？無(wú)損檢測(cè)的目的是什么？常用的無(wú)損檢測(cè)方法有哪些？

答：在不破壞產(chǎn)品的形狀、結(jié)構(gòu)和性能的情況下，為了了解產(chǎn)品及各種結(jié)構(gòu)物材料的質(zhì)量、狀態(tài)、性能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的各種檢測(cè)叫做無(wú)損檢測(cè)；無(wú)損檢測(cè)的目的是：改進(jìn)制造工藝、降低制造成本、提高產(chǎn)品的可靠性、保證設(shè)備的安全運(yùn)行。常用的無(wú)損檢測(cè)方法有：射線檢測(cè)（RT）、超聲波檢測(cè)（UT）、磁粉檢測(cè)（MT）、滲透檢測(cè)（PT）、渦流檢測(cè)（ET）和目視檢測(cè)（VT）。

2. 指出下列四種情況下因?yàn)樘筋^斜楔磨損而導(dǎo)致折射聲束軸線方向變化的情況（實(shí)線為原始斜楔面,虛線為磨損後的斜楔面） 折射角：a.變大，b.變小，折射聲軸線：c.偏左，d.偏右

3 簡(jiǎn)述焊縫探傷中，選擇探頭折射角應(yīng)依據(jù)哪些原則？

答：探頭折射角的選擇應(yīng)從以下三個(gè)方面考慮：①能使聲束掃查到整個(gè)焊縫截面。②能使聲束中心線盡量與焊縫中主要缺陷垂直。③聲路盡可能短以減少衰減，保證有足夠的探傷靈敏度。

4. 按照J(rèn)B4730.3-2005標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，超聲檢測(cè)報(bào)告至少應(yīng)包括哪些內(nèi)容？

答：至少應(yīng)包括：委托單位、被檢工件名稱(chēng)、編號(hào)、規(guī)格、材質(zhì)、坡口型式、焊接方法和熱處理狀況；檢測(cè)設(shè)備：探傷儀、探頭、試塊；檢測(cè)規(guī)范：技術(shù)等級(jí)、探頭K值、探頭頻率、檢測(cè)面和檢測(cè)靈敏度；檢測(cè)部位及缺陷的類(lèi)型、尺寸、位置和分布應(yīng)在草圖上予以標(biāo)明，如有因幾何形狀限制而檢測(cè)不到的部位，也應(yīng)加以說(shuō)明；檢測(cè)結(jié)果及質(zhì)量分級(jí)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)和驗(yàn)收等級(jí)；檢測(cè)人員和責(zé)任人員簽字及其技術(shù)資格；檢測(cè)日期。

5. 根據(jù)JB/T4730.3-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，板厚在6-20mm范圍的鋼板在超聲探傷時(shí)所采用的探頭及試塊是什么？

答：探頭為標(biāo)稱(chēng)頻率5MHz且晶片面積不小于150mm²的雙晶直探頭，所采用的試塊為階梯試塊。

四 計(jì)算題（共5題，每題3分，共15分）

1 按照J(rèn)B4730.3-2005標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，用K=2.0的斜探頭，采用一次反射法探測(cè)厚度16mm的對(duì)接焊縫，探頭移動(dòng)區(qū)寬度應(yīng)為多少毫米？
答：P=2KT=64mm，探頭移動(dòng)區(qū)寬度L≥1.25P=80mm

2 用2.5P20Z（2.5MHz，Φ20mm）直探頭檢驗(yàn)厚度為350mm餅形鋼鍛件（C_L=5900m/s），用底波調(diào)節(jié)儀器靈敏度，要求能發(fā)現(xiàn)Φ2的當(dāng)量缺陷，靈敏度應(yīng)如何調(diào)節(jié)？探傷中發(fā)現(xiàn)一缺陷，深200mm，波幅比基準(zhǔn)波高高出29dB，求此缺陷當(dāng)量？
解：x_B = x_f =350mm，λ= C_L /2.5MHz=2.36mm

用底波調(diào)節(jié)儀器靈敏度：平底孔對(duì)大平底△=20lg（π·Φ²·x_B/2·λ·x_f²） =42dB

兩個(gè)不同聲程、不同直徑的平底孔回波聲壓比：Δ= 40lg（Φ₁x₂/Φ₂x₁）（dB）

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

3 外徑250毫米、壁厚20毫米的鋼管需要檢驗(yàn)內(nèi)外壁縱向缺陷，用單斜探頭接觸法探傷，求此探頭允許的zui大K值為多少？
解：為保證發(fā)現(xiàn)內(nèi)外壁縱向缺陷，聲束應(yīng)滿足聲軸線與內(nèi)壁相切的條件，即折射角應(yīng)滿足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 實(shí)際應(yīng)用中可取K值為1.5的斜探頭

4 用2.5P20Z（2.5MHz，Φ20mm）直探頭檢驗(yàn)厚度為300mm具有上下平行表面的鑄鋼件，需要測(cè)定其雙聲程衰減系數(shù)，現(xiàn)已經(jīng)測(cè)得[B1-B2]=32dB，設(shè)往返損失2dB，求雙聲程衰減系數(shù)

解：α=（32-6-2）dB/300mm=0.08dB/mm

5 用深度1:1比例定位，探頭tgβ=1.5（K=1.5），探測(cè)厚度δ=100mm的焊縫，在熒光屏上80mm處出現(xiàn)一缺陷波，計(jì)算探頭入射中心至缺陷的水平距離（注：深度比例1:1）
解：L=tgβ·h=1.5x80=120mm 答：水平距離L=120mm