高级资格鉴定超声试卷001.doc

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高级工(超声波)理论知识试卷 （A）

注意事项: 1.答卷前将装订线左边的项目填写清楚。
2.答卷必须用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔，不许用铅笔或红笔。
3.本份试卷共5道大题，满分100分，考试时间120分钟。

一、判断题（正确的请在括号内打“√”，错误的请在括号内打“×”，每题1分，共20分）

1． 超声波在介质中的传播中，声能的传播是由各质点的位移连续变化来传递的。（ ）
2． 超声波在介质中的传播速度与频率成正比（ ）
3．在同种固体材料中，纵、横波声速之比为常数。（ ）
4．介质中形成驻波时，相邻两波节或波腹之间的距离是一个波长。（ ）
5．超声波垂直入射到平界面时，反射波与透过波声压之和等于入射波声压。（ ）
6．超声波垂直入射到异质界面时，声压往复透过率与声强透过率在数值上相等。（ ）
7．当钢中的气隙（如裂纹）厚度一定时，超声波频率增加，反射波高也随着增加。（ ）
8．超声波倾斜入射到异质界面时，同种波型的折射角总大于入射角。（ ）
9．超声波入射至钢/水界面时，第一临界角约为14.5度。（ ）
10．横波斜入射至钢/空气界面时，入射角在30度左右时，横波声压反射率最低。（ ）
11．超声波入射到C1〈C2时的凹曲面时，其透过波发散。（ ）
12．声源面积不变时，超声波频率愈高，超声场的近场长度愈短。（ ）
13．超声场的近场长度愈短，声源面积不变时声束指向性愈好。（ ）
14．圆晶片斜探头的上指向角小于下指向角。（ ）
15．多通道探伤仪是由多个或多对探头同时工作的探伤仪。（ ）
16．采用当量法确定的缺陷尺寸一般小于缺陷的实际尺寸。（ ）
17．绝对灵敏法测量缺陷指示长度时，测长灵敏度高，测得的缺陷长度大。（ ）
18．当钢板中的缺陷大于声束截面时，由于缺陷多次反射波互相干涉容易形成“叠加效应”。（ ）
19．钢管水浸探伤时，如钢管中无缺陷，荧光屏上只有始波和界面波。（ ）
20．焊缝探伤所用斜探头，发楔块底面前部磨损较大时，其K值将变小。（ ）

二、选择题（请将正确答案的代号填入括号内，每题1分，共20分）

1.在同种固体材料中，纵波声速CL，横波声速CS，表面波声速CR之间的关系是：
A、CR＞CS＞CL B、CS＞CL＞CR C、CL＞CS＞CR D、以上都不对
2. 超声波传播过程中，遇到尺寸与波长相当的障碍物时，将发生：
A、只绕射，无反射 B、既反射又绕射 C、只反射无绕射 D、以上都可以
3. 在同一界面上，声强透过率T与声压反射率r之间的关系是：
A、T=r2 BT=1-r2 C、T=1+r D、T=1-r
4. 当超声横波入射至端角时，下面的叙述哪点是错误的？
A、反射横波与入射波平行但方向相反 B、入射角为30度时，反射率最高
C、入射角为45度时，反射率高 D、入射角为60度时，反射率最高
5. 在探测条件相同的情况下，面积比为2的两个平底孔，其反射波高相差：
A、6db B、12db C、9db D、3db
6. 采用声透镜方式制作聚焦探头时，设透镜材料为介质1，欲使声束在介质2中聚焦，选用平凹透镜的条件是：
A、Z1＞Z2 B、C1＜C2 C、C1＞C2 D、Z1＜Z2
7. 有的半圆试块在中心侧壁开有5mm的切槽，其目的是：
A、标记试块中心 B、消除边界效应 C、获得R曲面等距离反射波 D、以上全部
8. 超声检验中，选用晶片尺寸大的探头的优点是：
A、曲面探伤时减少耦合损失 B、减少材质衰减损失 C、辐射声能大且能量集中 D、以上全部
9. 采用底波法（F/B百分比法）对缺陷定量时，下面哪种说法是正确的：
A、F/B相同，缺陷当量相同 B、该法不能给出缺陷的当量尺寸 C、适于对尺寸较小的缺陷定量 D、适于对密集性缺陷的定量
10. 钢板列线扫查中只发现一个指示长度55mm的圆片型分层，该钢板按JB/T4730-2005标准可评为（ ）级。
A、Ⅰ B、Ⅱ C、Ⅲ D、不定
11．管材横波接触法探伤时，入射角的允许范围与（ ）有关。
A、探头楔块中的纵波声速 B、管材中的纵、横波声速
C、管子的规格 D、以上全部
12. 管材水浸法探伤中，偏心距x与入射角a的关系是（ ）。（r，R为管材的内、外半径）
A、a=sin-1 x/r B、a=sin-1 x/R C、a=sin-1 R/x D、a=sin-1 r/x
13. 钢锻件探伤中，超声波的衰减主要取决于：
A、材料的表面状态 B、材料晶粒度的影响
C、材料的几何形状 D、材料对声波的吸收
14. 用底波法调节锻件探伤灵敏度时，下面有关缺陷定量的叙述中哪点是错误的？
A、可不考虑探伤面耦合差补偿 B、可采用计算法或A.V.G曲线法 C、可不使用试块 D、可不考虑材质衰减差修正
15. 锻件探伤时，如果用试块比较法对缺陷定量，对于表面粗糙的缺陷，缺陷实际尺寸会：
A、大于当量尺寸 B、等于当量尺寸 C、小于当量尺寸 D、以上都可能
16. 焊缝斜角探伤时，正确调节仪器扫描比例是为了：
A、缺陷定位 B、判定缺陷波幅 C、判定结构反射波和缺陷波 D、以上A和C
17. 为探测出焊缝中与表面成不同角度的缺陷，应采取的方法是：
A、提高探测频率 B、用多种角度探头探测 C、修磨探伤面 D、以上都可以
18. 采用双晶直探头检验锅炉大口径管座角焊缝时，调节探伤灵敏度应采用：
A、底波计算法 B、试块法 C、通用A.V.G曲线法 D、以上都可以
19. 铸钢件超声波探伤的主要困难是：
A、材料晶粒粗大 B、声速不均匀 C、声阻抗大 D、以上全部
20. 下列哪种频率的超声波对铸钢件的穿透力较大：
A、5MHZ B、10MHZ C、2.5MHZ D、1MHZ
三、填空题（请将正确答案填在横线空白处，每题1分，共20分）
1．超声在介质中的传播过程是（ ）的传播过程。没有（ ）的迁移。
2．超声波检测原理是利用超声波在缺陷界面的反射来进行对缺陷的（ ）、（ ）和（ ）。
3．固体介质的（ ）愈大，密度（ ），则纵波声速愈大。
4．超声波垂直入射到某界面，如第一介质声阻抗远大于第二介质声阻抗，则声压反射率趋于( )，透过率趋于（ ）。
5. 超声波通过两侧介质声阻抗相同的异质薄层时，如薄层厚度为( )的整数倍，声波透过率最大，这种透声层称为（ ）。
6. 超声波入射到曲界面时，且C1＜C2凹曲面的反射波( )，凸曲面的反射波（ ）。
7. 、声程x＞3N时，平底孔的回波声压与平底孔面积成（ ），与声程的（ ）成反比。
8．声程x＞3N时，长横孔的回波声压与孔径的（ ）成正比，与声程的（ ）成反比。
9. 、d=3的球孔，声程从150mm增加到300mm时，如不计材质衰减，则回波声压为原来的（ ），回波幅度下降（ ）db。
10. 压电晶体分为单晶体和多晶体，一般来说，单晶体（ ）灵敏度较高，多晶体的（ ）灵敏度较高。
11. 脉冲反射法按照判断缺陷情况的回波性质分类，可分为（ ）、（ ）和( ）。
12. 超声波探伤中频率的高低对探伤有很大影响，一般应保证（ ）的前提下应尽量选择（ ）频率
13. 利用CSK-IA试块R50，R100两曲面回波按水平1：1调扫描速度时，如探头K值为1，则R50，R100的回波应分别对准水平刻度的（ ）和（ ）。
14. 影响缺陷定位精度的因素中，属于探头的因素有：（ ）、（ ）、（ ）（ ）值等。
15. 用底波法调节探伤灵敏度时，如底面粗糙或粘有水迹将会使底波（ ），这样利用底波调节的灵敏度将（ ），缺陷定量将会（ ）。
16缺陷的静态波形是指探头对准缺陷不动时，缺陷波的（ ）、（ ）和（ ）。
17. 钢管水浸探伤中，通常需要在水中加入少量表面活性剂，目的是减少水的（ ），增加水对钢管表面的（ ）。
18. 用直探头对轴类锻件（直径为d）作径向探测时，有时会出现三角反射波。两次三角反射波总是位于( )之后，声程分别为 )和( )。
19. 小口径薄壁管对接焊缝超声波探伤时，对探头的要求是( )、( )、( )、( )。
20. 按GB11345标准B级检验板厚20mm钢板对接焊缝时，距离波幅曲线中各线灵敏度分别为：评定线直径( )，定量线( b)，判废线( )。

四、计算题（每题10分，共20分）
1． 从水/钢，水的纵波声速为1450m/s，钢中的纵波声速为5920m/s，横波声速为3230m/s若声波频率为25MHz，第一临界角为多少？

2．用2.5P20Z探头检验厚度为335 mm的饼形钢锻件（C=5900米/秒）。
（1）如用工件底波调节探伤灵敏度（直径=2 mm），底波应调节到多少db？
（2）检验中发现一单个缺陷，深215 mm，波幅27db。缺陷的当量多大？

五、综合题（每题5分，共20分）
1．什么是当量尺寸？缺陷的当量定量法有几种？

2．锻件探伤中，利用锻件底波调节探伤灵敏度有什么好处？对锻件有何要求？

3．什么是距离—波幅曲线？简述GB11345标准“距离—波幅”曲线的组成及作用？

4．小口径钢管水浸探伤时，如何调节声束入射角度？

5．请说出下列钢号属于哪类钢种？（20）（16MnR） (0Cr19Ni9) ( 2Cr13)

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高级工(超声波)理论知识答案卷（A）
一、 判断题（正确的请在括号内打“√”，错误的请在括号内打“×”，每题1分，共20分）
1、（√） 2、（×） 3、（√） 4、（×） 5、（×） 6、（√） 7、（√）
8、（×） 9、（×） 10、（√） 11、（×） 12、（×） 13、（×） 14、（×）
15、（×） 16、（√） 17、（√） 18、（×） 19、（√） 20、（√）
二、 选择题（请将正确答案的代号填入括号内，每题1分，共20分）
1.c 2.b 3.b 4.b 5.a 6. c 7.c 8.c 9.b 10.a
11.d 12.b 13.b 14.d 15.a 16d 17.b 18.b 19.a 20.d
三、 填空题（请将正确答案填在横线空白处，每题1分，共20分）
1. （能量）和（物质）
2. （定位）、（定量）和（定性）
3. （弹性模量）（愈小）
4. （-1）（0）
5. （半波长）（半波透声层）
6. （聚焦）（发散）
7. （正比）（平方）
8. （1/2次方）（3/2次方）
9. （1/4）（12）
10. （接受）（发射）
11. （缺陷回波法）（底面回波法）（底面多次回波法）
12. （探伤灵敏度）（较低）
13. （35）（70）
14. （指向性）（声束偏离）（双峰）
15. （下降）（偏高）（偏大）
16. （高度）（形状）（密集程度）
17. （表面张力）（润湿作用）
18. （一次波后）（1.3d）(1.67d)
19. (小晶片)（大K值）（短前沿）（高频率）
20. （3-16dB）(3-10dB)( 3-4dB)
四、 计算题（每题10分，共20分）
1.解：已知C水=1450m/s C钢=5920m/s
第一临界角θ1=sin-1 C水/ C钢=sin-1 1450/5920=14.20
答：第一临界角θ为14.20
2.解：已知x=335mm,Φ=2mm
（mm）
(1) 底波与Φ2平底孔反射波高差dB
＝
如取2平底孔波高为0dB（基准高度），底波高度应为42dB
(2)缺陷当量
Xf=215 mm XB=335 Φx＝Φ×Xf/XB×1027/40 ＝2×215/335×1027/40＝6 (mm)
五、 综合题（每题4分，共20分）
1.答：将工件中自然缺陷的回波与同声程的某种标准反射体的回波进行比较，两者的回波等高时，标准反射体的尺寸就是该自然缺陷的当量尺寸。当量仅表示对声波的反射能力相当，并非尺寸相等。
当量法包括：
（1）试块比较法：将缺陷回波与试块上人工缺陷回波作比较对缺陷定量的方法。
（2）计算法：利用规则反射体的理论回波声压公式进行计算法来确定缺陷定量尺寸的定量方法。
（3）AVG曲线法：利用通用A.V.G曲线或实用AVG曲线确定缺陷当量尺寸的方法。
2.答：（1）优点：一是可不考虑探伤面耦合差补偿；二是可不考虑材质衰减差补偿；三是可不使用试块。
（2）要求：一是工件厚度应大于3N；二是工件底面与探伤面平行，如为曲面应进行修整；三是工件底面应光滑平整，且不得与其它透声物质接触。
3.答：小口径钢管水浸探伤时，是依靠调节偏心距来调整声束入射角的。偏心距是指探头声束轴线与管子中心轴线间的距离，常用X表示。X与入射角∝的关系是sin∝=X/R，因此调节X值即能改变声束入射角，为满足纯横波探伤，同时声束又能探测到管子内壁，X的调节必须满足下列条件：CL1/CL2·R≤X≤CL1/CS2·r。
式中：CL1：水中声速；/CL2、CS2/：钢中纵横波声速；r、R：管子的内外半径。
4.答：描述某一反射体回波高度随距离变化的关系曲线称为距离—波幅曲线。
GB11345-89标准采用的反射体为直径3横孔，距离—波幅曲线由判废线（RL）、定量线（SL）和评定线（EL）组成。其主要作用是：
（1）调整探伤灵敏度；（2）判定缺陷大小，为评定缺陷提供依据。（3）比较缺陷大小。
5.答：
（20）优质碳素钢 （16MnR）容器用低合金钢
(0Cr19Ni9) 奥氏体不锈钢 ( 2Cr13) 马氏体不锈钢