超声问答题附标准答案

问答题答案?二者有何关系?答：物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械振动。机械振动在弹性介质中传播过程称为机械波。振动是产生波动的根源，波动是振动状态的传播。什么是振动周期和振动频率?二者有何关系?答：振动物体完成一一次全振动T表示。常用单位为秒(s)。振动物体在单位时间内完成全f表示。常用单位为赫兹(Hz)，由周期和频率的定义可知，二者互为倒数，即：T=l/f。波长?三者有何关系?答：波动过程中，任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个f表示。的距离称为波速，用C表示。同一波线上相邻两振动相位相λ表示。由波速，波长和频率的定义可得：C=λf或λ=C/f。由上式可知，波长与波速成正愈长。什么是超声波?产生超声波的必要条件是什么?波检测中应用了超声波的哪些主要性质?20000Hz波称为超声波。产生超声波的必要条件是：要有作超声振动的波源（如探头中的晶片）；要有能传播超声振动的弹性介质（如受检工件）。超声波的主要性质：

衰减器读数表示反射波相对波高。何谓超声场?有何特征?超声场的特征值有哪些?简答各特征值定义。答：介质中有超声波存在的区域称为超声场。超声场具有一定的空间大小和形状，只有当缺陷位于超声场内时，才有可能发现缺陷。描述超声场的特征量即物理量PIZ。声压(P)：超声场中某一点在某P1与没有超声波存在的同一点的静态压P0P=P1-P0。声强(I)：单位时间内通过与超声波传播方向垂直的单位面积的声能，称为声强。声阻抗(Z)：介质中某一点的声PV称为声阻抗，Z=P/V。声阻抗(Z)数值等于介质的密度与介质中的声速C的乘积，Z=ρ·C什么是波的叠加原理?的叠加原理说明了什么?)当几列波在同一介质中动是各列波引起的分振动的合列波引起的分位移的矢量和。相遇后的各列波保持各自原有振动特性（幅、振动方向等）自原有的传播方向继续前进。独立性及质点受到几个波同时作用时的振动的可叠加性。什么是波的干涉现象?什么情况下合成振幅最大?什么情况下合成振幅最小?)的波相遇时，由于波叠加的结终互相减弱或完全抵消，这种现

高的端角反射率，应选择K=0.7～1.43的探头，检测灵敏度最高。K≥1.5时，检测灵敏度较低，可能引起漏检。不宜中选择此范围的K值的探头。1.13什么叫超声波衰减?简答衰减的种类和原因?量逐渐减弱的现象称为超声波的衰减。衰减的种类：引起超声波衰减的主要原因是声速的扩散、晶粒散射和介质吸收。)衰减仅取决于波阵面的几何形状，与传播介质的性质无关。散射衰减：散射衰减与材质的晶粒密切相关，当材质晶粒粗大时，散射衰减严重。吸收衰减：超声波在介质中传播时，由于介质质点间的内摩擦（即粘滞性）和热传导引起超声波衰减，称为吸收衰减，或粘滞衰减。什么是超声场近场区和近场区长度?为何在实际检测中应尽量避免在近场区内检测定量?)波源附近由于波的干涉而出现一系列声压极大极小值波源线上最后一个声压极大值处至波源的距离称为近场区长N表示。(2)在近场区检测定量是不利大值处的较小缺陷回波可能较区内检测定量。D，检测频f，半扩散角θ0的影响?答：由θ0=70λ/Ds可知，增加探头直径D，提高检测频率f，

缺陷的当量定量法有：1．试块比较法；2．计算法；3．AVG曲线法。超声远场区的声压分布特点是什么?何时考虑超声波远场区横截面声压分布规律的影响?答：(1)在超声的远场区内（X>N）偏离中心线的声压逐渐降低的分布规律。(2)实际超声检测时，需要考虑的影响有：a．测定探头声束轴KN2N以外；b．移动探头确定缺陷最高回波时，探头中心对准缺陷进行。何谓主声束?何谓指向性?其优劣用什么表示?答：(1)声源正前方能量集中的锥形区域称为主声束。(2)声束指向性是超声探头定向辐射超声波的性质。指向性的优劣一般用半扩散角θ0来表示。θ0θ0声束指向性差。3.1JB/T4730.2-2005标准对超声波探伤仪的性能有哪些要求?答：(1)工作频率范围为。80%范围内呈线性显示。探伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±ldB以内，最大累计误差不超过ldB。5%。3.2数字式探伤仪有哪些优势与不足?答：(1)优势：接受信号的数字化使超声信改变了传统超声检测缺乏永久记录的缺点；

超声波方向性好；超声波能量高；超声波能在异质界面上产

象称为波的干涉。(2)当波程差等于波长的整数

半扩散角θ0将减小，即可以改善声速指向性，使超声波的能量更集中，有利于提高检测灵敏

从而可从接受的超声信息中得到更多的量化信息；生反射、折射和波型转换；

倍时，合成振幅达最大值。

N=D2/4λ可知，增大

不需要传统的示波管，仪器(4)超声波穿透能力强。什么是平面波、柱面波和

(3)当波程差等于半波长的奇数倍时，合成振幅达最小值。

DfN增加，对

更便于小型化；仪器参数的数字式控制，为球面波?各有何特点?实际应用的超声波类似什么波?答：平面波：波阵面为互相平行的平面的波称为平面波。特点：平面波声速不扩散，平面波各质点振幅是一个常数，不随距离而变化。柱面波：波阵面为同轴圆柱面的波称为柱面波。柱面波各质点振幅与距离平方根成反比。为球面波。球面波各质点振幅与距离成反比。实际应用超声波探头的波源近面波。?用来表示什么?在检测过程中有何实际意义?表示什么?答：分贝就是两个同量纲声强的比值取对数的十分之一后的结果。用来表示声强级。在实际检测中用分贝值表示反

何谓绕射（衍射绕射现象的发生与哪些因素有关?其现象产生的条件?)波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物的边缘改变方向继续前进的现象，称为波的绕射（衍射）。绕射的产生与障碍物的尺寸Df和波长λDf>>λ时，反射强，绕射弱。Dfλ什么叫波型转换?其转换时各种反射和折射波方向遵循什么规律?)当超声波倾斜人射到异射波不同类型的反射波和折射波，这种现象称为波型转换。(2)波型转换时的各种反射和折射波方向遵循反射、折射定律。什么叫端角反射?超声波检测单面焊根部未焊透缺陷K值应如何选择?K值的探头?)超声波在两个平面构成

Dfθ0N的影Df保证检测灵敏度的前提下尽可能减少近场区长度。什么是AVG曲线AVG曲AVG各代表什么曲线可分为哪几种?AVG曲线是描述规则反之间关系的曲线。VG是德文距离、增益和大小的字头缩写。英文缩写为DGS。AVG曲线可用于对缺陷定量和灵敏度调整。AVGAVG和实用AVGAVG等。什么是当量尺寸?当量定量法有几种?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反射体的尺寸就是自然缺陷的

自动检测系统提供了更有利的条件；E不断扩展，使一台仪器满足不同使用者的要求。(2)不足：因模／数转换器的采样频率、数据长度、显示器的分辨力、刷新频率等带来的信号失真，可能对检测信号的判断、分析带来一定的影响。3.3JB/T4730.2-2005标准对探伤仪和探头的系统性能有哪些要求?答：(1)在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量应不小于10dB。仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。仪器和直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）：5MHz10mm；对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm。直探头的远场分辨力应不小于30dB，斜探头的远场分辨力应不小于6dB。斜探头的主要性能指标有哪些?答：斜探头的主要性能指标有：斜探头的入射点；Kβs；探头主声束偏离与双峰。分别适用于对哪类缺陷进行检测?答：(1)纵波直探头主要用于检测与检测面平行的缺陷，如板材、锻件等。(2)横波斜探头主要用于检测与检测面垂直或成一定角度的试块的主要作用是什么?答：(1)确定检测灵敏度；测试仪器和探头的性能；

对凹凸度大曲率半径小的4.4焊缝检测如何选择探头的K值?)K当工件厚度较大时，应选用K大处的缺陷。保证主声束能扫查整个焊缝截面。

缺陷位置的确定：a．点定位：缺陷的定量是以缺标法或图示法。b．区域定位：准确表明缺陷具体位置，大多采用图示法。缺陷当量的确定：缺陷当量的确定要根据实际检测标准的表示方法。探头的影响：包括声束偏离、探头双峰、探头斜楔磨损、

时调整的灵敏度应与按对应厚CBΦ5平底孔调整的灵敏度一致。5.4要求对厚度为46mm钢板JB/T4730.2-2005进行超2.5P14Z种规格的探头进行检测?T=46mm的钢板，调整扫描速度；评判缺陷的当量大小。测量材料的声速、衰减性能

(4)对于单面焊根部未焊透，K值应选择0.7～1.5，避免端角反射引起焊缝根部缺陷漏检。

探头指向性的影响。(3)工件的影响：包括工件表面粗糙度、工件材质、工件表面形

根据JB/T4730.2-2005标准4.1钢板超声检测规定：单晶直2.5MHz、晶片等。 4.5

什么是耦合补偿?如何进

状、工件边界、工件温度、工件

尺寸Φ20mm～Φ25mm，因此么?答：使用试块时要注意：试块要在适当部位编号，以防混淆。试块在使用和搬运过程中应注意保护，防止测试面损伤。使用试块时应注意清除反射体内的油污和锈蚀。注意防止试块锈蚀，使用后停放时间较长，要涂敷防锈剂。注意防止试块变形，平板试块尽可能立放，防止重压。我国常用试块有哪几种?

行耦合补偿?)灵敏度用的试块与工件表面粗合损耗较大而使检测灵敏度降即耦合补偿。(2)试块表面耦合差补偿是△dBdB，这时耦合损耗恰好得到补

中缺陷情况的影响。(4)时基线比例、入射点、K值、定位方法不当的影响。4.11什么是迟到波?迟到波有何特点?)当纵波直探头置于细长（或扁长）散纵波波束在侧壁产生波型转

选用2.5P20Z纵波直探头。5.5JB/T4730.2-2005标准规定，在钢板超声波检测中，什么情况即作为缺陷处理?答：在钢板超声检测中，下列三种情况之一均作为缺陷处理：缺陷第一次反射波(F1)波高大于或等于满刻度的50%，即F1≥50%；当钢板底面第一次反射波(B1)波高未达到满刻度，此时，缺陷第一次反射波(F1)波高与底面第一次反射波(B1)波高之比答标准试块：不同的标准 偿。

波声程长、波速小、传播时间较

大于或等于50%，即BJB等。a．钢板标准试块：CBⅠ、CBⅡ。b．锻件标准试块：CSⅠ、CSⅡ、CSⅢ。

4.6什么是扫描速度?扫描速度校准原理是什么?焊接接头超声检测中，扫描速度的调节方法有哪几种?答：(1)超声波探伤仪显示屏上

转换后的波总出现在第一次底B1B1之后，并且位置

B1<100%，而Fl/Bl≥50%；50%，即B1<50%。5.6JB/T4730.2-2005标准cCSK-ⅣA。

时基扫描线的水平刻度值τ与实际声程x之间的比例关系称为扫描速度。

特定，而缺陷波一般位于B1之前，因此迟到波不会干扰缺陷波的判别。

规定，采用手工直接接触法检测无缝钢管时有什么要求?)探头与工件表面应接触(2)对比试块：a．无缝钢管检测试块b．焊接接头对比试块：RB-1RB-2、RB-33.9对比试块的基本要求有哪些?答：(1)对比试块材料的透声的缺陷。对比试块的外形应尽可能简单，并能代表被检测部位的特征。比对试块中的人工反射体的形状应按其目的的选择，尽可能与需检测的缺陷特征相近。什么是缺陷反射法?)否有缺陷回波及显不情况对工件庾量状况进行判断的方法。(2)缺陷反射法是脉冲反射法小、方位及内含介质的影响。简答选择超声探头频率的

超声波传播的距离和时间准的反射体声程差及时间差的关系回归“入射零点”的原理，校准扫描基线。扫描速度的方法有以下三种：τX成正比，τ：x=1：n；b平刻度值τLτ：L=1：n；c．深度调节法：使显示屏上水平刻度值τ与反射体的深度d成正比，即τ：d=1：n。4.7什么是检测灵敏度?仪器系统灵敏度的常用校准方法有哪些?答：(1)检测灵敏度是指在确定的声程范围内发现规定大小缺陷的能力。(2)仪器系统灵敏度的校准常用方法有波高比较法和曲线对比法两种。其中波高比较法包括

4.12超声检测中常见的非缺陷信号回波有哪几种?如何鉴别缺陷回波和非缺陷回波?)常见的非缺陷回波有始波、底波、迟到波、61°反射、草状回波及其他一些非缺陷回波。(2)检测人员应注意用超声波计算相应回波的声程来分析判别显示屏上可能出现的各种非法来鉴别轮廓界面回波。?钢板检测为什么采用直探头?答：(1)钢板中常见缺陷有分层、折叠、白点、裂纹等。(2)由于钢板中的分层、折叠等主要缺陷大都平行于板面，故一般采用直探头纵波检测。为什么

耦合良好。检测灵敏度的确定可直接在对比试样上将内壁人工尖角槽的回波高度调到显示屏满刻80%，再移动探头，在相同灵敏度下找出外壁人工尖角槽的最大回波，在显示屏上标灵敏度。探头应在每根钢管的外圆周以两个相反的方向各检测一次。6.1锻件一般分哪几类?各采用什么方法检测?答：(1)锻件一般分为轴类、长方体类、饼类、碗类、筒类。轴类锻件的锻造工艺主要的检测以纵波直探头从径向检分布及取向还应辅以直探头轴向检测和斜探头周向检测及轴向检测。长方体类锻件的锻造工艺原则?

频率的高低对检测有很

试块调整法和工件底波调整法。曲线比较法包括面板曲线法和

JB/T4730.2-2005标准规定，厚度小于20mm钢板超声检测

主要以镦粗为主，拔长为辅，缺陷主要平行于锻件的长端面。此大影响。频率高，灵敏度和分辨率高，指向性好，对检测有利。但又对检测不利。实际检测中要全面分析考虑各方面的因素，合理选择频提下尽可能选用较低的频率。4.3怎样选择超声检测探头的晶片尺寸?答：(1)晶片尺寸大，发射能量大，扩散角小，远距离探测灵敏度高，适用于大型工件检测；(2)晶片尺寸小，近距离范围声束窄，有利于缺陷定位；

坐标曲线法。及灵敏度设定有哪些内容?)K值校仪器系统基准灵敏度校准。(2)实际检测灵敏度是依据被检工件具体参数结合无损检测规定标准等技术要求来设定的。根据目的的不同，分为基准灵敏定量线灵敏度、判废线灵敏度等。?其测量内容如何确定?)缺陷的测量一般包括两个方面，一是缺陷位置的确定，二是缺陷当量大小的确定。

必须采用双晶直探头?)在基准灵敏度下仪器和5MHz度不大于10mm，频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm20mm厚的钢板，这样大的超声检测盲区是不能接受的。(2)双晶直探头的检测盲区一3～4mm20mm必须采用双晶直探头。5.3当检测的钢板厚度大于探头的三倍近场长度时，如何用底波来校准灵敏度?

类锻件采用直探头在垂直的两为辅。(4)饼、碗类锻件的锻造工艺主类锻件的探伤仍以直探头外圆外圆的轴向和周向检测。件底波调节检测灵敏度有什么优点?对锻件有何要求?答：(1)利用锻件底波调节检测

7.2

什么是距离——波幅曲线?

作两个方向的平行扫查。

7.11

焊缝超声检测中，标准对灵敏度，有以下优点：a．可不考虑检测面耦合差补偿；b．可不使用试块；c．可不考虑材质衰减系数差补

简答对接焊接接头超声检测所采用的距离——波幅曲线的组成及作用?答：(1)描述某一确定反射体回

e．进行横向缺陷的检测时，应将距离一波幅曲线各线灵敏度均提高6dB。

缺陷指示长度的测定是如何规定的?)当缺陷反射波只有一个6dB偿。 波高度随距离变化的关系曲线

7.6

在焊接接头检测时，探头

法测其指示长度。(2)但对锻件有以下要求：3N；

称为距离——波幅曲线。(2)距离——波幅曲线应按所

基本扫查方式包括哪几种?什么情况下应确定缺陷位置、最大

有多个高点，且位于Ⅱ区时，应工件底面应与检测面平行或

用探头和仪器在试块上实测的

反射波幅和缺陷定量?

以端点6dB法测其指示长度。进行修正；c．工件底面应光滑平整，且不得与其他透声物质接触。锻件超声检测时，JB/T4730.2-2005标准对扫查方式有何规定?)探头应从两个相互垂直到锻件的全体积。锻件厚度超过

数据绘制而成，该曲线族由评定线、定量线和判废线组成。评定线与定量线（包括评定线）之间为Ⅰ区，定量线与判废线之间（包括定量线）为Ⅱ区，判废线及其以上区域为Ⅲ区。其主要作用：调整检测灵敏度；判定缺陷当量尺寸，为评定

答：(1)为观察缺陷动态波型和区分缺陷信号或伪缺陷信号，确定缺陷的位置、方向和形状，可采用前后、左右、转角、环绕等四种探头扫查方式。对所有反射波幅达到和超置、最大反射波幅和缺陷当量。

如认为有必要记录时，将探头左右移动，使波幅降到评定线，以此测定缺陷指示长度。7.12为什么测定斜探头的K值必须在2N以外进行?x<N400mm时，应从相对两端面进行l00%的扫查。(2)探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15%。探头的扫查速度不应超过150mm/s。锻件超声检测时，常用哪几种方法对缺陷定量?)小于声束截面的缺陷一般用当X≥3N区域时，常用当量计算法和当量AVG曲线法定量：若缺陷位于X<3N定量。(2)对于尺寸大于声束截面的6dB6dB用底波高度法来确定缺陷的相对大小。锻件检测时，为什么由缺陷引起底波降低量的质量等级长度的缺陷?时，锻件底面回波与同声程（深度）的人工缺陷（如平底孔波降低量来判定缺陷大小是不可能的。在碳钢和低合金钢锻件超声检测时，按照JB/T4730.2-2005标准规定，如何记录密集性缺陷?如何测定缺陷密集区面积?)当量缺陷的位置和缺陷分布。(2)饼形锻件：记录大于等于Φ4mm当量直径的缺陷密集

缺陷提供依据；测定比较缺陷大小。7.3JB/T4730.2-2005《承压设备无损检测》标准对基准灵敏度和扫查灵敏度如何规定?在焊接接头检测时，探头基本扫查方式包括哪几种?什么情况下应确定缺陷位置、最大反射波幅和缺陷定量?答：基准灵敏度：一般指记录灵敏度，它通常用于缺陷的定量和缺陷的等级评定。扫查灵敏度：则主要指实际检测灵敏度。7.4JB/T4730.2-2005接焊接接头超声检测时缺陷指长度如何测定?)当缺陷反射波只有一个高点，且位于Ⅱ区或Ⅱ区以上80%6dB法测其指示长度。当缺陷反射波峰起伏变化，80%后，应以端点6dB法测其指示长度。如认为有必要记录时，将探头左右移动，使波幅降到评定线，以此测定缺陷指示长度。7.5JB/T4730.2-2005对接焊接接头超声检测技术等级分为几个检测级别?标准对B级检测作了些什么规定?

7.7焊缝灵敏度检测设定时的三要素是什么?8.1编制超声检测通用工艺应注意什么?答：三要素是：(a)基准反射体的当量；(b)反射体检测的声程；(c)反射体基准波高。简答检测时在对接焊接接重要原因。答：(1)缺陷具有方向性，在焊接接头一侧检测不到，而在另一侧却能检测到；在焊接接头一侧扫查缺陷回波幅度很低，而在另一侧扫查缺陷回波幅度很高；高强钢焊接接头在其两侧生裂纹；在焊接接头两侧进行检测，可以避免焊角回波的干扰；有些缺陷如单个气孔，单个高检出率；焊接接头母材很厚时，为避免超声能量衰减太大，保证有足够的检测灵敏度等。焊缝超声波检测测长时，应注意那些事项?答：(1)在对接焊接接头两侧高波幅或测得最大指示长度的焊缝那一侧为准；(2)用直射波和一次反射波检测，缺陷回波的幅度或其指示长度的测定，应以呈现最高波幅或测得最大指示长度的那一次波为准；

上声压为0的截面，而在x≥N的远场区内，各截面中心声压最高，偏离中心轴线的声压逐渐降低。实际超声波检测中测定探头声束轴线的偏离与横波探头的K值时，规定在2N以外进行就是这个原因。编制超声检测通用工艺应注意什么?答：(1)通用工艺是本单