超声检测三级高习题及答案

三、问答题1.1什么是机械振动和机械波？二者有何关系？1.2什么是振动周期和振动频率？二者有何关系？1.3什么是谐振动？有何特点？什么是阻尼振动和受迫振动？三者有何不同？1.4什么是弹性介质？同样作为传声介质，固体和液体、气体有哪些不同？1.5什么是波动频率、波速和波长？三者有何关系？1.6什么是超声波？工业探伤应用的频率范围是多少？在超声波探伤中应用了哪些超声波的哪些主要性质？1.7什么是波线、波阵面和波前?它们有何关系?1.8什么是平面波、柱面波和球面波？各有何特点？实际应用的超声波探头发出的波属于什么波?1.9简述影响超声波在介质中传播速度的因素有哪些？1.10什么是波的叠加原理？叠加原理说明了什么？1.11什么叫波的干涉现象？什么情况下合成振幅最大？什么情况下合成振幅最小？1.12什么叫惠更斯原理？它有什么作用？1.13何谓绕射（衍射）？绕射现象的发生与哪些因素有关？1.14什么叫超声场？超声场的特征量有哪些？1.15在什么样的异质薄层界面上声压往复透过率最高？1.16什么叫波型转换？波型转换与哪些因素有关？1.17什么叫端角反射？它有何特点？超声波检测单面焊根部未焊透缺陷时，探头K值应怎样选择?1.18什么叫超声波的衰减？简述衰减的种类和原因？2.1何谓主声束？何谓指向性？指向性与哪些因素有关？2.2圆盘源活塞波声场可分为哪几个区域？各有什么特点？2.3聚焦探头的焦点有什么特点？聚焦探头有哪些优点和不足？2.4什么是缺陷的当量尺寸？在超声探伤中为什么要应用当量的概念？2.5什么是AVG曲线？AVG曲线中的A、V、G各代表什么？AVG曲线可分为哪几类？3.1简述超声波探伤仪中同步电路的作用？3.2超声波探伤仪发射电路中的阻尼电阻有什么作用？3.3超声波探伤仪的接收电路由哪几部分组成？“抑制”旋钮有什么作用？3.4什么是压电晶体？举例说明压电晶体分为几类？3.5何谓压电材料的居里点？哪些情况要考虑它的影响？3.6探头保护膜的作用是什么？对它有哪些要求？3.7声束聚焦有什么优点？简述聚焦探头的聚焦方法和聚焦形式？3.8超声波探伤仪主要性能指标有哪些？3.9超声波斜探头的技术指标有哪些？3.10简述超声探伤系统主要性能指标有哪些？3.11对超声波探伤所用探头的晶片材料有哪些要求?3.12什么是试块？试块的主要作用是什么？3.13试块有哪几种分类方法？我国常用的试块有哪几种？3.14试块应满足哪些基本要求？使用试块时应注意什么？3.15我国的CSK-IA试块与IIW试块有何不同?4.1何谓耦合剂？简述影响耦合的因素有哪些？4.2什么叫探伤灵敏度？常用的调节探伤灵敏度的方法有几种？4.3何谓缺陷定量？简述缺陷定量方法有几种？4.4什么是当量尺寸？缺陷的当量定量法有几种？4.5什么是缺陷的指示长度？测定缺陷指示长度的方法分为哪两大类？4.6超声波探伤的分辨力与哪些因素有关?4.7怎样选择超声波探伤的频率？4.8超声波探伤时，缺陷状况对回波高度有哪些影响？4.9怎样选择超声波探伤的探头？4.10试比较横波探伤几种缺陷长度测定方法的特点？4.11分析缺陷性质的基本原则是什么？4.12什么是迟到波？迟到波是怎样产生的?迟到波有何特点？4.13什么是三角反射波？三角反射波有何特点？4.14超声波探伤中常见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？5.1钢板中常见缺陷有哪几种？各是怎样形成的？钢板探伤为什么采用直探头？5.2钢板分哪几类？各采用什么方法探伤？5.3什么是多次底波探伤法？多次底波法有何优点？如何根据底波变化情况来判断缺陷大小？5.4何谓钢板探伤的多次重合法？为什么一般不推荐采用一次重合法？5.5简要说明钢板探伤中，引起底波消失的几种可能情况？5.6简述钢板探伤中“叠加效应”形成的原因及回波变化特征？5.7探伤钢板时，常采用哪几种方法进行扫查？各适用于什么情况？5.8在钢板超声波探伤中，常采用什么方法来调节探伤灵敏度？5.9钢板探伤中，如何测定缺陷的位置和大小？5.10钢板中常见缺陷回波有何特点？如何判别？5.11什么是复合板材？符合板材中常见缺陷是什么？一般采用什么方法探伤?如何调节探伤灵敏度？5.12钢管是怎样加工成形的？常见缺陷有哪几种？一般采用什么方法探伤？5.13试说明小径管纵向、横向缺陷的一般探伤方法？5.14小口径钢管水浸探伤时，如何调节声束入射角度？5.15水浸探伤小口径管时，如何调节探伤灵敏度?5.16试说明大口径管的一般探伤方法。6.1锻件中常见缺陷有哪几种？各是怎样形成的？6.2锻件一般分哪几类？各采用什么方法探伤？6.3在锻件超声波探伤中，调节灵敏度的常用方法有哪几种？各适用于什么情况？6.4利用锻件底波调节灵敏度有何好处？对锻件有何要求？6.5锻件探伤中，常用哪几种方法对缺陷定量？各适用于什么情况？6.6锻件探伤中，常见的非缺陷回波有哪几种？各是怎样形成的？如何判别？6.7什么是游动回波？游动回波是怎样产生的？如何鉴别游动回波？6.8锻件探伤中，常用什么方法测定材质的衰减系数？影响测试结果精度的主要因素是什么？6.9铸件中常见缺陷有哪几种？有何特点？6.10铸件超声波探伤的困难是什么？焊缝中常见缺陷有哪几种？各是怎样形成的？焊缝超声波探伤中，为什么常采用横波探伤？横波探伤焊缝时，选择探头K值应依据哪些原则？焊缝探伤时，斜探头的基本扫查方式有哪些，各有什么主要作用？焊缝探伤中，如何测定缺陷在焊缝中的位置？焊缝探伤中，测定缺陷指示长度的方法有哪几种？各适用于什么情况？试简要说明焊缝中常见缺陷回波的特点。焊缝探伤中，常见的伪缺陷波有哪几种？为什么测定探头的K值必须在2N以外进行？焊缝探伤中，如何选择探头的频率、镜片尺寸和耦合剂？试说明堆焊层中常见缺陷、晶体结构特点和常用探伤方法。试说明奥氏体不锈钢焊缝的组织特点、探伤困难所在和目前所采用的探伤方法。问答题参考答案答：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，成为机械振动。机械振动在弹性介质中传播就产生机械波，振动是产生波动的根源，而波动是振动是振动这一运动方式在介质中的传播。答：振动物体完成一次全振动所需要的时间，称为振动周期，用T表示。常用单位为秒（s）。振动物体在单位时间内完成全振动的次数，称为振动频率，用f表示。常用单位为赫兹（Hz），1赫兹表示在1秒钟内完成1次全振动，即1Hz=1次/秒。由周期和频率的定义可知，二者互为倒数，即：T=1/f。答：质点M作匀速圆周运动时，其水平投影是一种振动。质点M的水平位移y和时间t的关系可用方程y=Acos()来描述，该方程称为谐振方程，凡满足谐振方程的振动就是谐振动。在谐振方程中，A—振幅，即最大水平位移；—圆频率：即1秒钟内变化的弧度数，初相位，即t=0时，质点M的相位；谐振动的特点是：物体受到的回复力大小与位移成正比，其方向总是指向平衡位置，谐振物体的振幅不变，频率不变。由于物体做谐振动时，只有弹性力或重力做功，其它力不做功，符合机械能守恒的条件，因此谐振动物体的能量遵守机械能守恒。在平衡位置时动能最大势能为零，在位移最大位置时势能最大动能为零，其总能量始终保持不变。谐振动是最简单最基本的直线运动，任何复杂的振动都可视为多个谐振动的合成。由于阻力的作用，使振动系统的能量或振幅随时间不断减少的振动称为阻尼振动。物体受到周期性变化的外力作用时产生的振动称为受迫振动。答：在介质内部，各质点间以弹性力联系在一起，这样的介质称为弹性介质。一般固体、液体、气体都可视为弹性介质。但前者与后者存在区别，固体内部可以存在拉、压应力和剪切应力，而液体或气体内部不存在拉应力或剪切应力，只可以传递压应力。纵波是靠拉、压应力传播的，所以在固体、液体、气体中都可以传播，而横波或表面波的传播需要剪切应力，所以它们只能在固体中传播，而不能在液体和气体中传播。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数，称为波动频率。波动频率在数值上同振动频率，用f表示，单位为赫兹（Hz）。波动中，波在单位时间内所传播的距离称为波速，用C表示。常用单位为米/秒（m/s）或千米/秒（km/s）。同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离，称为波长，用表示。波源或介质中任意一质点完成一次全振动，波正好前进一个波长的距离。波长的常用单位为毫米（mm）、米（m）。由波速，波长和频率的定义得：C=由上式可知，波长与波速成正比，与频率成反比。当频率一定时，波速愈大，波长就愈长；当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。答：频率高于20000Hz的机械波称为超声波，工业探伤所用的频率一般在0.5～10MHz之间，对钢等金属材料的检验，常用的频率为1～5MHz之间。超声波的主要特点是频率高，波长短，能量密度大，在工业探伤中主要利用了超声波的以下特性：超声波良好的指向性。在超声波探伤中声源的尺寸一般均大于波长数倍以上，在此条件下，超声波能形成扩散角较小的声束。沿特定方向上传播。从而可按光学原理判定缺陷位置。超声波在异质界面上将产生反射，折射，利用这些特性，可以接收到从缺陷或其他异质界面反射回来的声波，获取需要的信息。超声波在异质界面上能产生波型转换，利用这一特性，可以从界面上获得不同型式的超声波从而满足探伤需要。超声波频率高，因为声强与频率成正比，所以超声波的能量比声波能量大得多，使用超声波探伤可以发射较大的能量，接收到较强的回波信号。1.7答：波阵面：同一时刻，介质中振动相位相同的所有质点所联成的面称为波阵面。波前：某一时刻，波动所到达的空间各点所联成的面称为波前。波线：波的传播方向称为波线。三者的关系是：波前是最前面的波阵面，是波阵面的特例。任意时刻，波前只有一个，而波阵面有无穷多个。在各向同性的介质中，波线恒垂直于波阵面或波前。1.8答：据波阵面形状不同，可以把不同波源发出的波分为平面波、柱面波和球面波。波阵面为互相平行的平面的波称为平面波。平面波波束不扩散，平面波各质点振幅（声压）是一个常数，不随距离而变化。波阵面为同轴圆柱面的波称为柱面波。柱面波波束向周向扩散，而沿轴向不发生扩散，柱面波各质点的振幅（声压）与距离平方根成反比。波阵面为同心球面的波称为球面波。球面波波束向四面八方扩散，球面波各质点的振幅（声压）与距离成反比。实际应用的超声波探头中的波源类似活塞振动，在各向同性的介质中辐射的波称为活塞波。当距离源的距离足够大时，活塞波类似于球面波。1.9答：（1）超声波在介质中的传播速度与介质的弹性模量和介质的密度有关。对一定的介质，弹性模量和密度为常数，故声速也是常数，不同介质，声速不同。（2）超声波波型不同时，声速也不一样。同一介质，传播不同类型声波时，声速也不相同。（3）介质尺寸大小及介质温度对声速也有一定影响。1.10答：（1）当几列波在同一介质中传播并相遇时，相遇处质点的振动是各列波引起的分振动的合成，任一时刻该质点的位移是各列波引起的分位移的矢量和。（2）相遇后的各列波仍保持它们各自原有的特性（频率、波长、振幅、振动方向等）不变，并按照各自原来的传播方向继续前进。（3）波的叠加原理说明了波的独立性，及质点受到几个波同时作用时的振动的可叠加性。1.11答：（1）两列频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定的波相遇时，由于波叠加的结果，会使某些地方的振动始终互相加强，而另一些地方的振动始终互相减弱或完全抵消，这种现象称为波的干涉，产生干涉现象的波称为相干波。干涉现象的产生是相干波传播到空间各点时波程不同所致。（2）当波程差等于波长的整数倍时，合成振幅达最大值。（3）当波程差等于半波长的奇数倍时，合成振幅达最小值。1.12答：惠更斯原理：介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，在其后的任意时刻这些子波的包迹就决定新的波阵面。利用惠更斯原理可以确定波前的几何形状和波的传播方向。1.13答：波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物的边缘继续前进的现象，称为波的绕射（衍射）。绕射的产生与障碍物的尺寸D和波长的相对大小有关D<<时，几乎只绕射，无反射。D<<时，几乎只反射，无绕射。D与相当时，既反射又绕射。1.14答：充满超声波的空间或超声振动所波及的部分介质，称为超声场。描述超声场的物理量即特征量有声压、声强和声阻抗。声压：超声场中某一点在某一瞬时所具有的压强P1与没有超声波存在的同一点的静压强P0之差，称为该点的声压。P=P1-P0。声强：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。常用I表示。声阻抗：介质中某一点的声压P与该质点振动速度ｕ之比，称为声阻抗，常用Z表示，，声阻抗在数值上等于介质的密度ρ与介质中声速ｃ的乘积。Z=ρｃ。1.15答：（1）当薄层厚度等于奇数倍，薄层介质声阻抗为其两侧介质声阻抗几何平均值时，即声压往复透过率等于1，声波全透射。（2）当薄层厚度<，薄层愈薄，声压往复透射率愈大。1.16答：（1）超声波入射到异质界面时，除产生入射波同类型的反射和折射波外，还会产生与入射波不同类型的反射或折射波，这种现象称为波型转换。（2）波型转换只发生在倾斜入射的场合，与界面两侧介质的特性（状态、声束等）以及波的入射角度有关。1.17答：（1）超声波在工件（或试样）的两个互相垂直的平面构成的直角内的反射，称为端角反射。（2）端角反射中，同类型的反射波和入射波总是相互平行方向相反。（3）端角反射中，产生波型转换，不同类型的反射波和入射波互相不平行。（4）纵波入射时，端角反射率在很大范围内很低。（5）横波入射时，入射角在附近，断交反射率最低。（6）横波入射时，入射角在时，端角反射率最高。（7）探测根部未焊透时为取得高的端角反射率，应选择K=0.7~1.43的横波探头，避免选择K1.5的探头1.18答：超声波在介质中传播时，随着传播距离的增加，超声波的能量逐渐减弱的现象称为超声波的衰减。衰减的种类和原因：扩散衰减：由于声束的扩散，随着传播距离的增加，波束截面越来越大，从而使单位面积上的能量逐渐减小。这种衰减叫扩散衰减。扩散衰减主要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：超声波在传播过程中，遇到由不同声阻抗介质组成的界面时，发生散射（反射、折射或波型转换），使声波原传播方向上的能量减少。这种衰减称为散射衰减。材料中晶粒粗大（和波长相比）是引起散射衰减的主要因素。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（粘滞性）和热传导等因素，使声能转换成其它能量（热量）。这种衰减称为吸收衰减，又称粘滞衰减。散射衰减，吸收衰减与介质的性质有关，因此统称为材质衰减。2.1答：（1）声源正前方声能集中的锥形区域称为主声束。（2）声源辐射的超声波，以确定的扩散角向固定的方向辐射的性质称为声束指向性。（3）指向性的优劣常用指向角表示，指向角指主声束的半扩散角，通常用第一零值辐射角表示，即声压为零的主声束边缘线与声束轴线间的夹角。（4）指向角与波长和晶片直径的比值（）有关，D愈大，愈短，愈小，声束指向性愈好。2.2答：超声场可分为主声束和副瓣。主声束是指声源正前方，声源最集中的锥形区域。主声束轴线与探头晶片垂直，声束截面较大。副瓣位于主声束旁，其轴线倾斜于晶片，能量微弱，截面较小，晶片尺寸与波长的比值不同，副瓣的数量和辐射方向也就不同。超声波探伤所利用的是主声束声场，探头的频率指的是主声束频率。主声束声场可分为近场和远场。近场是指声束中心轴线上最后一个声压极大值处至晶片表面之间的区域。近场区长度用N表示，它取决于晶片直径D和波长，可用公式N=D2/4表示。近场区又称干涉区，此区域内声波干涉现象严重，声压分布极不均匀，对缺陷定量有很大影响，探伤时应尽量避免。远场区是指近场以外区域。由于干涉现象随声程的增加而减小，到远场区已经很弱，进而消失。远场区声压随声程的增加而单调下降，逐渐接近球面波声压变化规律。未扩散区：从晶片表面到1.64N这段距离，可认为超声波是准直传播，没有扩散，称作未扩散区，未扩散区内平均声压可看作常数。未扩散区后的主声束扩散成锥形。2.3答：聚焦探头的焦点不是一个点，而是一个聚焦区，该聚焦区呈柱形，称为焦柱，焦柱直径d及长度L与波长、焦距F、波源半径R有关。聚焦探头在以下应用中体现出其优越性：（1）聚焦探头声束细，产生散乱反射的几率小，用于铸钢件及奥氏体晶粒粗大、衰减严重的材料探伤，可降低草状回波，提高信噪比的灵敏度，有利于缺陷的检出。（2）使用聚焦探头有利于提高定量精度。近年来采用聚焦探头利用端点峰值回波法来测定裂纹的高度。精度明显提高，使用聚焦探头利用多重分贝法（如6dB，12dB等）来测定缺陷面积或指示长度要比常规探头精确很多。聚焦探头也有不足；最大缺点声束细，每次扫查范围小，探测效率低。另外，探头的通用性差，每只探头仅适用于探测某一深度范围内的缺陷。2.4答：目前工业超声波探伤应用最普遍的是A型显示脉冲反射法。反射法是根据缺陷反射回波声压的高低来评价缺陷的大小。然而工件中的缺陷形状性质各不相同，目前的探伤技术还难以确定缺陷的真实大小和形状。回波声压相同的缺陷的实际大小可能相差很大，为此特引用当量法。当量法是指在同样的探测条件下，当自然缺陷回波与某人工规则反射波回波等高时，则该人工规则反射体的尺寸就是此自然缺陷的当量尺寸。自然缺陷的实际尺寸往往大于当量尺寸。2.5答：AVG曲线是描述规则反射体的距离、回波高及当量大小之间关系的曲线。A、V、G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。AVG曲线有多种类型，据通用性分为通用AVG和实用AVG；据波型不同分为纵波AVG和横波AVG；据反射体不同分为平底孔AVG和横孔AVG等。3.1答：同步电路又称触发电路，它每秒钟产生数十至数千个脉冲，触发探伤仪的扫描电路，发射电路等，使之步调一致，有条不紊地工作，因袭，同步电路是整个探伤仪的指挥“中枢”。3.2答：改变阻尼电阻R0的阻值可改变发射强度，阻值大发射强度高，发射的声能多，阻尼电阻阻值小，则发射强度低。但改变R0阻值也会改变探头电阻尼的大小，影响探头分辨力。3.3答：（1）接收电路由衰减器，射频放大器，检波器和视频放大器等几部分组成。（2）调节“抑制按钮”可使低于某一电平的信号在荧光屏上不予显示，从而减少荧光屏上的杂波。但使用“抑制”时，仪器的垂直线性和动态范围均会下降。3.4答：（1）某些晶体受到拉力或压力产生变形时，产生交变电场的效应称为正压电效应。在电场的作用下，晶体发生弹性形变的现象，称为逆压电效应。正、逆压电效应统称为压电效应。能够产生压电效应的材料称为压电材料。由于它们多为非金属电介质晶体结构，故又称为压电晶体。（2）压电晶体分为：单晶体：如石英、硫酸锂、铌酸锂等。多晶体：如钛酸钡、钛酸铅,锆钛酸铅（PZT）等。3.5答：（1）当压电材料的温度达到一定值后，压电效应会自行消失，称该温度值为材料的居里温度或居里点，用Te表示。同一压电晶体有不同的上居里温度和下居里温度。不同的压电晶体，居里温度也不一样。（2）对高温工作进行探伤时，应选用上居里点较高的压电晶片制作探头。在寒冷地区探伤时，应选用下居里点较低的压电晶片制作探头。3.6答：（1）保护膜加于探头压电晶片的前面，作用是保护压电晶片和电极，防止其磨损和碰坏。（2）对保护膜的要求是：耐磨性好，强度高，材质衰减小，声透性好，厚度合适。3.7答：（1）聚焦的声束，声能更为集中，中心轴线上的声压增强，同时可改善声束指向性，对提高探伤灵敏度，分辨力和信噪比均为有利。（2）聚焦方法：（3）聚焦形式：点聚焦和线聚焦。3.8答：探伤仪性能是指仅与仪器有关的性能，主要有水平线性，垂直线性和动态范围等。（1）水平线性：也称时基线性或扫描线性，是指探伤仪扫描线上显示的反射波距离与反射体距离成正比的程度。水平线性的好坏以水平线性误差表示。（2）垂直线性：也称放大线性或幅度线性，是指探伤仪荧光屏上反射波高度与接收信号电压成正比的程度。垂直线性的好坏以垂直线性误差表示。（3）动态范围：是探伤仪荧光屏上反射波高从满幅（垂直刻度100%）降至消失时（最小可辨认值）仪器衰减器的变化范围。以仪器的衰减器调节量（dB数）表示。3.9答：除了频率、晶片材料、晶片尺寸等影响声场性能的指标外，超声波斜探头还有以下技术指标：(1)斜探头的入射点和前沿长度：是指其主声速轴线与探测面的交点，入射点至探头前沿的距离称为探头前沿长度，测定入射点和前沿长度是为了便于对缺陷定位和测定探头的K值。（2）斜探头K值和折射角βs；斜探头K值是指被探工件中横波折射角βs的正切值，K=.tgβs。(3)探头主声束偏离：是指探头实际主声束与其理论几何中心轴线的偏离程度，常用偏离角来表示。3.10答：系统性能是仪器，电缆、探头特性的综合反映，即探伤仪和探头的组合性能，主要有信噪比，灵敏度余量，始波宽度，盲区和分辨力。（1）信噪比：是探伤仪荧光屏上界面反射波幅与最大杂波幅度之比。以dB数表示。（2）灵敏度余量：也称综合灵敏度。是指探测一定深度和尺寸的反射体，当其反射波高调到荧光屏指定高度时，探伤仪剩余的放大能力。以此时衰减器的读数（dB值表示）。（3）始波宽度：也称始波占宽，它是指发射脉冲的持续时间，通常以一定灵敏度条件下，荧光屏水平“0”刻度至始波后沿与垂直刻度20%线交点间的距离所相当的声波在材料中传播距离来表示。（4）盲区：是探测面附近不能探出缺陷的区域。以探测面到能够探出缺陷的最小距离表示。（5）分辨力：是在探伤仪荧光屏上能够把两个相邻缺陷作为两个反射信号区别出来的能力。分辨力可分为纵向分辨力和横向分辨力。通常所说的分辨力是指纵向分辨力。一般以相距6mm或9mm的两个反射面反射波幅相等时，波峰与波谷比值的dB数表示。3.11答：对晶片材料一般有以下要求：（1）材料厚度方向机电耦合系数K要大，径向机电耦合系数K要小，即K/K值要大，从而获得较高的转换频率，有利于提高探测灵敏度和信噪比。（2）材料机械品质因子宜小一些，使晶片在激励后能很快回到静止状态，使声脉冲持续时间尽可能短，有利于提高纵向分辨力，减小盲区。（3）晶片激励后所产生的声脉冲应具有良好的波形，其频谱包络线应接近于高斯曲线，有利于改善近场区的声压分布。（4）晶片材料与被检材料声阻抗应尽量接近，在水浸探伤时，晶片材料与水的声阻抗应尽量接近，以利于阻抗匹配。（5）对一发一收的探头，应选择压电发射系数d大的材料做发射晶片，选择压电电压系数g大的材料做接收晶片。（6）高温探伤应选择居里点高的材料做晶片。（7）制造大尺寸探头应选择介电常数小的材料做晶片。3.12答:按一定用途设计制作的具有简单几何形状人工反射体的试样，通常称为试块，试块和仪器、探头一样，是超声波探伤中的重要工具。其主要作用是：1.确定探伤灵敏度，在超声探伤前常用试块的某一特定的人工反射体来调整探伤灵敏度。2.测试仪器和探头的性能，超声波探伤仪和探头一些重要性能，如放大线性、水平线性、动态范围、灵敏度余量、分辨力、盲区、探头的入射点、K值等都是利用试块来测试的。3.调整扫描速度，利用试块可以调整仪器示波屏上水平刻度值与实际声程之间的比例关系即扫描速度，以便对缺陷进行定位。4.评定缺陷的大小，利用某些试块绘出的距离—波幅—当量曲线（即实用AVG）来对缺陷定量，是目前常用的定量方法之一。3.13答：（1）按试块的来历分：（a）标准试块。是由权威机构制定的试块，试块的材质、形状、尺寸及表面状态都有权威部门统一规定。如国际焊接学会IIW试块和IIW2试块。（b）参考试块。是由各部门按某些具体探伤对象制定的试块，如CS—1，CSK—IIA试块等。（2）按试块上人工反射体分：（a）平底孔试块，一般平底孔试块上加工有底面为平面的平底孔，如CS—1、CS—2试块。（b）横孔试块，横孔试块上加工有与探测面平行的长横孔或短横孔，焊缝探伤中CSK—IIA（长横孔）和CSK—IIIA（短横孔）试块。（c）槽形试块，槽形试块上加工有三角尖槽或矩形槽，如无缝钢管探伤中所有的试块，内、外圆表面就加工有三角尖槽。我国常有的试块有：机械部颁布的平底孔标准试块，CS—1和CS—2试块。《承压设备无损检测》JB4730—94规定的试块，CSK—IA、CSK—IIA、CSK—IIIA、CSK—IVA等。3.14答：试块材质要均匀，内部杂质少，无影响使用的缺陷。加工容易，不易变形和锈蚀，具有良好的声学性能。试块的平行度、垂直度、光洁度和尺寸精度都要符合一定的要求。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，防止碰伤或擦伤。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。3.15答：我国的CSK—IA试块是在IIW试块基础上改进后得到的。主要改进有：（1）将直孔改为、台阶孔，以便于测定横波斜探头的分辨力。（2）将R100改为R100、R50阶梯圆弧，以便于调整横波扫描速度和探测范围。（3）将试块标定的折射角改为K值（K=tgβs），从而可直接测出横波斜探头的K值。4.1答：在探头与工作表面之间施加的一层透明介质，称为耦合剂。影响声耦合的主要因素有：（1）耦合层厚度：厚度为的奇数倍时，透声效果差。厚度为的整数倍或很薄时，透声效果好,反射回波高。（2）表面粗糙度：一般要求表面粗糙度不大于6.3。表面粗糙耦合效果差，表面光洁耦合效果好。（3）耦合剂声阻抗：对于同一探测面，耦合剂声阻抗大，耦合效果好。（4）工作表面形状：平面耦合效果最好，凸曲面次之，凹曲面最差。不同曲率半径耦合效果也不相同，曲率半径大，耦合效果好。4.2答：探伤灵敏度是指在确定的探测范围的最大声程处发现规定大小缺陷的能力。有时也称为起始灵敏度或评定灵敏度。通常以标准反射体的当量尺寸表示。实际探伤中，常常将灵敏度适当提高，后者则称为搜索灵敏度或扫查灵敏度。调节探伤灵敏度常用的方法有试块调节法和工件底波调节法。试块调节法包括以试块上人工标准反射体调节和以试块底波调节两种方式。工件底波调节法包括计算法，AVG曲线法，底面回波法高度法等多种方式。4.3答：超声波探伤中，确定工件中缺陷大小和数量，称为缺陷定量。缺陷的大小包括缺陷的面积和长度。缺陷的定量方法很多，常用的有当量法，底波高度法和测长法。4.4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。当量仅表示反射体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：将工件中的自然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来确定缺陷当量尺寸的定量方法。（3）当量AVG曲线法：利用通用AVG或实用AVG曲线确定缺陷当量尺寸的方法.4.5答：按规定的灵敏度基准，根据探头移动距离测定的缺陷长度称为缺陷的指示长度。测定缺陷长度的方法分为相对灵敏度法、绝对灵敏度法和端点峰值法。（1）相对灵敏度法：是以缺陷最高回波为相对基准，沿缺陷长度方向移动探头，以缺陷波幅降低一定的dB值的探头位置作为缺陷边界来测定缺陷长度的方法。（2）绝对灵敏度法：是沿缺陷长度方向移动探头，以缺陷波幅降到规定的测长灵敏度的探头位置作为缺陷边界来测定长度的方法。（3）端点峰值法：是缺陷反射波峰起伏变化，有多个高点时，以缺陷两端反射波极大值的探头位置作为缺陷边界来测定长度的方法。4.6答：超声波探伤分辨力可分为近场分辨力（盲区），远场分辨力，纵向分辨力，横向分辨力。近场分辨力主要取决于始脉冲占宽和仪器阻塞效应。纵向分辨力主要取决于脉冲宽度及探测灵敏度。横向分辨力主要取决于声束扩散角、探测灵敏度、测试方法等。4.7答:超声频率在很大程度上决定了超声波探伤的检测能力。频率高、波长短、声束窄、扩散角小，能量集中，因而发现小缺陷的能力强，分辨力高，缺陷定位准确，但缺点是在材料中衰减大，穿透能力差，对细晶粒材料，如锻件、焊缝等，常用频率为2.5～5MHz，只有在对很薄工件探伤，并对小缺陷检出要求很高时，才使用10MHz频率。对粗晶材料，为减少晶界反射，避免林状回波，增大穿透能力，常使用低频。另外，当试件表面粗糙度较大时，选择低频有助减少耦合时的侧向散射。一般对铸钢，奥氏体不锈钢焊缝，可采用0.5～1MHZ的频率，对铸铁、非金属材料，甚至使用几十千HZ的低频。4.8答：缺陷回波高度受缺陷的形状、方位、大小、性质等因素的影响。（1）形状的影响：工作中实际缺陷的形状是各种各样的，通常可简化为圆片形，球形，圆柱形三种，回波高度H是缺陷直径（），缺陷到声源的距离X，波长的函数；（2）方位的影响：声波垂直入射到缺陷表面时，反射波最高，当声波与缺陷表面不垂直时，回波随倾角的增大而急剧下降。例如，对光滑反射面，倾角时，波高降至垂直入射的1/10;倾角为时，波高降为1/1000缺陷已不能检出。（3）表面粗糙度的影响：缺陷表面凹凸＜1/3λ时，可认为缺陷是光滑平面，当表面凹凸度＞1/3λ时，是粗糙平面；垂直入射时，声束被散乱反射，产生干涉，回波高度随粗糙度增大而下降；倾斜入射时，缺陷回波随粗糙度增大而增高；当凹凸度接近波长时，即使倾角较大，也能接收到一定高度的回波；（4）缺陷回波指向性的影响：当缺陷直径为波长的2～3倍时，反射波具有较好的指向性，随缺陷直径的减小，指向性变差。当缺陷直径小于1/2λ时，反射波能量呈球形分布，强度降低，此时垂直入射和倾斜入射的反射特性大致相同。当缺陷直径大于3λ时，可视为镜面反射，当入射倾角大时就不易接收到缺陷回波。（5）缺陷性质的影响：通常含气体的缺陷，如钢中的白点，气孔，裂纹，未焊透等，其界面声阻抗差很大，可近似认为声波全反射，回波高度大；而相同尺寸的含有非金属夹杂物的缺陷，界面声阻抗差异小，透过部分声能，反射回波相应降低。4.9答：超声波探头种类很多，性能各异，应根据检测对象，合理选择探头。频率选择：对大厚工件，粗晶材料，或探测表面粗糙的工件，应选择低频率；对薄工件，细晶粒材料，或对小缺陷检出要求高时，应选择较高频率。应注意的是：裂纹等表面状缺陷，有显着的反射指向性，如果超声波不是近于垂直入射，在探头方向就不会产生足够大的回波，频率越高，这种现象越显着，所以应避免使用不必要的高频。一般来说，频率上限由衰减和草状回波信噪比决定，下限由检出灵敏度，脉冲宽度，和指向性决定。晶片尺寸选择：晶片尺寸大，发射能量大，扩散角小，远距离探测灵敏度高，适用于大型工件探伤；晶片尺寸小，近距离范围声束窄，有利于缺陷定位，对凹凸度大曲率半径小的工件，宜采用尺寸较小的探头。探头角度选择：角度选择原则是，尽量使声束相对于缺陷垂直入射。钢板，锻件内缺陷多平行于表面，常选用直探头。焊缝中危险性缺陷多垂直于表面，常选用斜探头。特殊探头选择：探测平行于探测面的近表面缺陷用双晶直探头。探测薄壁管焊缝根部缺陷用双晶斜探头。探测管材、棒材用水浸聚焦探头。探测薄板（δ＜6mm）用板波探头。用延时法检测表面裂纹深度用表面波探头。探测奥氏体不锈钢焊缝用纵波斜探头。探测角焊缝近表面缺陷和层状撕裂用爬波探头。为实现声能集中，有利于缺陷定位，用点聚焦或线聚焦探头。4.10答：横波探伤常用的测长方法有绝对灵敏度测长法和相对灵敏度测长法，后者包括6dB法，端点6dB法，20dB法等。应用范围和特点如下：对小于声束横截面的缺陷，宜采用当量法定量，如采用测长法，所得结果一般比缺陷实际尺寸偏大。对缺陷回波波高包络线只是一个极大值的缺陷，应采用6dB法定量。对缺陷回波波高包络线有数个极大值的缺陷，可采用端点6dB法。对条形气孔，未焊透等缺陷，6dB法和端点6dB法测得结果较为准确；对裂纹，未熔合等细长条状缺陷，6dB法和端点6dB法测的结果往往比实际尺寸偏小，此时可考虑采用绝对灵敏度法。20dB法测量准确性与其他方法不相上下，但使用时需进行声场尺寸修正，比较麻烦。4.11答：缺陷定性在实际工作中常常是根据经验结合工件的加工工艺，缺陷特征，缺陷波形和底波情况来分析缺陷的性质。根据加工工艺分析工件中可形成的各种缺陷与加工工艺密切相关，在探伤前应查阅有关工件的图纸和资料，了解工件中的材料，结构特点，几何尺寸和加工工艺，这对于正确判定缺陷的特质是十分有益的。根据缺陷特征分析缺陷特征是指缺陷的形状、大小和密集程度。在不同方向上探测平面形、立体形、点状及密集形缺陷，其缺陷回波的高度及缺陷波的密集程度会发生不同的变化。根据缺陷波形分析缺陷波形分为静态和动态波形两大类，静态波形是指探头不动时缺陷波的高度、形状和密集程度。动态波形是指探头在探测面上的移动过程中，缺陷波的变化情况。根据底波分析工件内存在不同缺陷时，超声波被缺陷反射，使到达底面的声能减少，底波高度降低，甚至消失，不同性质的缺陷，反射面不同，底波高度也不一样，因此在某些情况下，可以利用底波状况来分析缺陷的性质。4.12答：当纵波直探头置于细长（或扁长）工件或试块上时，扩散纵波波束在侧壁产生波形转换，转换为横波，此横波在另一侧又转换为纵波，最后经底面反射回到探头，被探头接收，从而在示波屏上出现一个回波，由于转换横波声程长、波速小、传播时间较直接从底面反射的纵波长，因此转换后的波总出现在第一次底波B1之后，故称为迟到波，又由于变型横波可能在两侧壁产生多次反射，每反射一次就会出现一个迟到波，因此迟到波往往有很多个。由于迟到波总是位于B1之后，并且位置特定，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。4.13答：当纵波直探头径向探测实心圆柱体时，由于探头平面与柱面接触面积小，使波束扩散角增加，这样扩散波就会在圆柱面上形成三角反射路径，从而在示波屏上出现三角反射波，这种反射称为三角反射。三角反射有不发生波型转换的等边三角形反射和发生波型转换的等腰三角形反射，其反射波总是位于第一次底波B1之后，位置特定，而缺陷波一般位于B1之前，因此三角反射波也不会干扰缺陷波的判别。4.14答：超声波探伤中，常见的非缺陷回波有始波、底波、迟到波、61°反射、三角反射，还有可能有探头杂波、工件轮廓回波，耦合剂反射波、幻象波、草状回波及其它一些非缺陷回波。在超声波探伤过程中可能会出现各种各样的非缺陷回波，干扰对缺陷波的判别，探伤人员应注意用超声波反射、折射和波型转换理论，并计算相应回波的声程来分析判别示波屏上可能出现的各种非缺陷回波，从而达到正确探伤的目的，此外还可采用更换探头来鉴别探头杂波，用手指沾油触摸法来鉴别轮廓界面回波。5.1答：钢板是由板坯轧制而成的，而板坯又是由钢锭轧制或连续浇铸而成的，钢板中常见缺陷有分层、折迭、白点等，裂纹较少。分层是板坯中缩孔、夹渣等在轧制过程中未密合而形成的分离层。折迭是钢板表面局部形成互相折合的双层金属，白色是钢板在轧制后冷却过程中氢原子来不及扩散，而形成的白色断裂，呈白色。多出现在厚度大于40mm的钢板中。由于钢板的分层、折迭等缺陷是在轧制过程中形成的，因此它们大都平行于板面，故一直采用直探头探伤。5.2答：根据钢板的厚度不同，将钢板分为薄板与中厚板，一般薄板厚度<6mm，中厚板6mm（中板=6-40mm，厚板>40mm）。中厚板常用垂直板面入射的纵波探伤法，又称为垂直探伤法，薄板常用板波探伤法。5.3答：钢板探伤时采用的多次底板反射法是依据底面回波次数，判断钢板有无缺陷和缺陷严重程度的探伤方法。多次底波法不仅可以根据缺陷波来判定缺陷情况，而且可以根据底波衰减情况来判定缺陷情况。以接触法为例：当探头位于完好区时，示波屏上显示多次等距离的底波，无缺陷波；当探头位于缺陷较小的区域时，示波屏上显示缺陷与底波共存，底波有所下降，当探头位于缺陷较大的区域时，示波屏上显示缺陷的多次反射波，底波明显下降或消失。5.4答：钢板水浸（或局部水浸）探伤时，为避免水/钢界面多次回波与钢板多次底波相互干扰，调整水层厚度，使水/钢界面回波与某次钢板底波重合，这种方法就称为多次重合法。当界面回波与钢板第二或第三、四…次底波重合时，则分别称为二次或三、四……次重合法。一次重合法时，界面各次回波分别与钢板底板一一重合。此时，由于钢板底波的位置经常有水层界面波存在，探伤过程中，难于观察到钢板底波的衰减或小时情况，因而无法根据底波衰减或消失情况来判定缺陷情况，所以一般不采用一次重合法探伤。5.5答：（1）表面氧化皮与钢板结合不好(2)近表面有大面积的缺陷（3）钢板中有吸收性缺陷（如疏松或密集小夹层）（4）钢板中有倾斜的大缺陷。5.6答：“叠加效应”多出现在板厚较薄，缺陷较小且位于板中心附近时。缺陷回波变化特征是：钢板各次底波前的缺陷多次回波F1,F2,F3,F4,F5……起始几次回波的波高逐渐升高，到某次回波后，波高又逐渐降低。这种效应的出现是由于不同反射路径的声波相互叠加的结果，随着缺陷回波次数的增加，回波路径逐渐增多，如F2比F1多3条路径，F3比F1多5条路径……路径多，叠加能量多，故缺陷回波逐渐升高。但路径进一步增加时，反射损失及衰减也增加，增加到一定程度后，损失和衰减的声能将超过叠加效应。因此缺陷波高到一定程度后又逐渐降低。5.7答：根据钢板的用途和要求的不同，采用的主要检查方法分为全面扫查、列线扫查、边缘扫查和格子扫查等几种。（1）全面扫查：对钢板作100%的检查，每相邻两次检查应有10%重复扫查面，探头移动方向垂直于压延方向，全面检查用于重要的要求高的钢板探伤。（2）列线扫查：在钢板上划出等距离的平行列线，探头沿列线检查，一般列线间距为100mm，并垂直于压延方向。（3）边缘扫查：在钢板边缘的一定范围内作全面扫查。（4）格子扫查：在钢板边缘50mm范围内作全面扫查，其余按200200的格子线扫查。5.8答：钢板探伤中灵敏度的调整方法有以下几种：（1）阶梯试块法，当板厚20mm时，使阶梯试块上与工件等厚的底面第一次底波调整到满幅度的50%，再提高10dB作为探伤灵敏度。（2）平底孔试块法，当板厚>20mm使平底孔试块上5平底孔第一次回波达50%，作为探伤灵敏度。（3）底波法，当板厚>60mm,可取钢板无缺陷处的第一次底波达50%来校准灵敏度，但结果应与（2）要求一致。此外还有利用多次底波来调节，例如要求示波屏上出现五次底波，底波B5达满幅50%即可。5.9答：缺陷位置的测定：缺陷位置的测定包括确定位置的深度和平面位置。前者可据示波屏的缺陷波所对的刻度来确定，后者根据发现缺陷的探头位置来确定，并在工件或记录纸上标出缺陷至工件相邻两边界的距离。缺陷大小的测定：钢板中缺陷常采用测长法测定其指示长度和面积。JB/T4730-2005规定:当F50%或F/B50%(B<100%)时，使F达到25%或F/B达到50%时探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹即为缺陷边界。当B<50%时，使B达到50%时探头中心移动距离为缺陷指示长度，探头中心轨迹即为缺陷边界。5.10答：分层：缺陷波形徒直，但底波明显下降或消失。折迭：不一定有缺陷波，但底波明显下降，次数减少甚至消失，始波加宽。白点：波形密集，尖锐活跃，底波明显降低，次数减少，重复性差，移动探头，回波此起彼伏。5.11答：复合板材是由母材与复合层粘合而成。常见的复合板材是在碳钢或低合金母材上粘接不锈钢，钛，铝，铜合金等复合层，以提高钢板的耐腐蚀性。复合板材中常见的缺陷是脱层（脱接），即复合层与母材在界面处复合不良。复合板材探伤与一般钢板的探伤方法基本相同，常用单直探头或联合双直探头进行纵波探伤，探伤频率为2.5~5.0MHz，联合双直探头晶片面积不小于150mm2,单直探头直径为14~25mm。探伤灵敏度：将复合板完好区的第一次底板B1，调至示波屏满幅度的80%即可，探伤时，可从母材一侧探测也可以复合层一侧探测。5.12答：钢管根据加工方法不同分为无缝钢管和焊接管。无缝钢管是通过穿孔法和高速挤压法得到的。穿孔法是用穿孔机穿孔，并同时用轧辊滚轧，最后用心棒轧管机定径压延平整成型，高速挤压法是在挤压机中直接挤压成形。焊接管是先将板材卷成管形，然后用电阻焊或埋弧自动焊加工成型，对于厚壁大口径也可由钢锭经锻造、轧制等工艺加工而成。无缝钢管常见缺陷有裂缝，折迭，夹层等。焊接管中常见缺陷与焊缝类似，一般为裂缝，气孔，夹渣，未焊透等。锻轧管常见缺陷与锻件类似，一般为裂纹、白点、重皮等。用于高温、高压的管材及其它特殊用途的重要管材都必须进行超声波探伤。5.13答：超声波探伤中的小口径管是指外径小于100mm的管材。这种管材一般为无缝管，其主要缺陷平行于管轴的纵向缺陷，也有垂直于管轴的横向缺陷。对于管内纵向缺陷，一般利用横波进行周向扫查探测。对于管内横向缺陷，一般利用横波进行轴向扫查探测。5.14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a的关系是sina=x/R,因此调节x值能改变声束入射角，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：.式中：：水中声速；、：钢中纵、横波声速；，管子内外半径。5.15答：小管径探伤时，用内、外壁开有人工尖角槽的对比试样来调整灵敏度。试样材质及规格同被探钢管。调节灵敏度时，一面用适当的速度转动管子，一面将探头慢慢偏心，使对比试样管内、外壁人工槽回波均达50%基准高，以此作为基准灵敏度，扫查探伤灵敏度比基准灵敏度高6dB。5.16答：大口径管一般是指外径大于100mm的管材，大口径管曲率半径较大，探头与管壁声耦合较好，通常采用接触发探伤。1）纵波垂直探伤法，对于周向缺陷，一般采用纵波单直探头或联合双直探头探伤。2）横波周向探伤法，对于与管轴平行的径向缺陷常采用横波单斜探头或双斜探头进行周向探测。3）横波轴向探伤法，对于管轴垂直的径向缺陷常用单斜探头或联合双斜探头进行轴向探伤。4）水浸聚焦探伤法，一般采用浅聚焦探头，焦点调在管材中心线上。6.1答：锻件是由热态钢锭经锻压变形而成。锻件缺陷可分为铸造缺陷、锻造缺陷和热处理缺陷。铸造缺陷主要有缩孔残余、疏松、夹杂、裂纹等。锻造缺陷主要有折叠、白点、裂纹等。热处理缺陷主要有裂纹等。缩孔残余是铸锭中的缩孔在锻造时切头量不足残留下来的。疏松是钢锭在凝固收缩时形成的不致密和孔穴，锻造时因锻造比不足而未全焊合。夹杂有内在夹杂、外来非金属夹杂和金属夹杂。裂纹有铸造、锻造和热处理裂纹等，奥氏体钢轴心晶间裂纹就是铸造引起的裂纹，锻造和热处理不当会在锻件表面或心部形成裂纹。白点是锻件含氢量较高，锻后冷却过快，钢中溶解的氢来不及逸出，造成应力过大引起的开裂。6.2答：锻件一般轴类、饼、碗类、筒类。轴类锻件的锻造工艺主要以拔长为主，因此大部分缺陷的取向与轴类平行。此类锻件缺陷的探伤以纵波直探头从径向探测效果最佳。考虑到缺陷的其他分布及取向还应辅以直探头轴向探测和斜探头周向探测及轴向探测。饼、碗类锻件的锻造工艺是主要以镦粗为主，缺陷的分布主要平行于端面，所以用直探头在端面探测是检出缺陷的最佳方法。对于一些重要的饼、碗类锻件，不仅应从两个端面进行探伤，还要从侧面进行径向探伤。筒类锻件的锻造工艺是先镦粗，后冲孔，再滚压，其缺陷的主要取向与筒体的外圆表面平行，所以筒类锻件探伤仍以直探头外圆面探测为主，但对于壁较厚的筒类锻件，须加用斜探头探测。6.3答：调解锻件探伤灵敏度的方法有两种，一是利用锻件底波来调解，另一是利用试块来调节。1）当锻件被探部位厚度X?3N且锻件具有平行底面或圆柱曲底面时，常用底波来调节探伤灵敏度。2）试块调节法：当锻件的厚度X<3N或由于几何形状所限或底面粗糙时，应利用具有人工缺陷的试块来调节探伤灵敏度。应注意：当试块表面形状，粗糙度与锻件不同时，要进行耦合补偿；当试块与工件的材质衰减相差较大时，还要考虑介质衰减补偿。6.4答：优点：1）可不考虑探伤面耦合差补偿。2）可不考虑材质衰减差补偿。3）可不使用试块。要求：1）工件厚度?3N2）工件底面应与探伤面平行，或是圆柱曲底面。3）工件底底面应光滑平整，且不得与其它透声物质接触。6.5答：锻件探伤中，对于尺寸小于声束截面的缺陷一般用当量法定量。若缺陷位于X?3N区域内时，常用当量计算法和当量AVG曲线法定量；若缺陷位于X<3N区域内，常用试块比较法定量。对于尺寸大于声束截面的缺陷一般采用测长法，常用的测长法有6dB法和端点6dB法，必要时还可采用底波高度法来确定缺陷的相对大小。6.6答：锻件探伤中，常见的非缺陷回波有以下几种：1）三角反射波：周向探测圆柱形锻件，由于探头与圆柱面耦合不好，波束严重扩散，在示波屏上出现两个三角反射波。这两个三角反射波的声程分别为1.3d和1.67d（d为圆柱直径），据此可以鉴别三角反射。三角反射波总是位于底波B1之后，而缺陷波一般位于B1之前，因此三角反射波不会干扰对缺陷的判别。2）迟到波：轴向探测细长轴类锻件时，由于波型转换，在示波屏出现迟到波，迟到波的声程是特定的，而且可能出现多次，第一次迟到波位于底波B1之后0.76d处（d为轴类锻件的直径）以后各次迟到波间距均为0.76d,由于迟到波总在B1之后，而缺陷波一般位于B1之前，因此迟到波不会干扰对缺陷的判别。另外，从扁平方向探测扁平锻件时，也会出现迟到波。3）610反射波：当锻件中存在与探测面成610倾角的缺陷时，示波屏上会出现610反射波。610反射波是变型横波垂直入射到侧面引起的。610反射波的声程也是特定的，总是等于610角所对直角边的边长。产生610反射时缺陷直接反射回波较低，而610反射波较高4）轮廓回波：锻件探伤中，锻件的台阶，凹槽等外形轮廓也会引起一些非缺陷回波，探伤中要注意判别。６.7答：在圆柱形轴类锻件探伤过程中，当探头沿着轴外圆移动时，示波屏上的缺陷会随着该缺陷探测声程的变化而移动，这种游动的动态波形称为游动回波。游动回波的产生是由于不同波束射至缺陷产生反射引起的。波束轴射至缺陷时，缺陷声程小，回波高，左右移动探头，扩散波射至缺陷时，缺陷声程大，回波低，这样同一缺陷回波的位置和高度随探头移动发生移动。不同的探测灵敏度，同一缺陷回波的游动情况不同。一般可根据探测灵敏度和回波的游动距离来鉴别游动回波。一般游动范围达25mm时，才算游动回波。6.8答：锻件探伤时，常用无缺陷处大平底的第一、二次底波高的分贝差来测定材质的衰减系数。式中：[B1]、[B2]?无缺陷处第一、二次底波高的分贝差X?底波声程（单程）影响测试精度的主要因素有：探头所对锻件底面应光洁干净，底面形状为大平底或圆柱面，X?3N测试处应无缺陷，一般选取三处测试，最后取平均值。答：铸件是金属液注入模中冷却凝固而成的。铸件中常见的缺陷有气孔、缩孔、夹杂和裂纹等。气孔：气孔是由于金属液中含气量过多。模型潮湿及透气性不佳而形成的空洞。铸件中的气孔分单个分散气孔和密集气孔。缩孔：缩孔是由于金属液冷却凝固时体积收缩得不到补充而形成的缺陷。缩孔多位于浇冒口附近和截面最大部位或截面突变处。夹杂：夹杂分为非金属夹杂和金属夹杂两类。非金属夹杂是冶炼时金属与气体发生化学反应形成的产物或浇注时耐火材料，型砂等混入钢液形成的杂物。金属夹杂是异种金属偶尔落入钢液中未能溶化而形成的夹杂物。裂纹：是指钢液冷却过程中由于内应力（热应力和组织应力）过大使铸件局部裂开而形成的缺陷。铸件截面尺寸突变处，应力集中严重处，容易出现裂纹。裂纹是最危险的缺陷。6.10答：铸件超声波探伤的困难有：1）透声性差：铸件重要特点是组织不致密，不均匀和晶粒粗大，透声性差。2）声耦合差：铸件表面粗糙，声耦合差，探伤灵敏度底，波束指向不好，且探头磨损严重。3）干扰杂波多：铸件探伤干扰杂波多。一是由于粗晶和组织不均匀引起的散乱反射，形成草状回波，使信噪比下降。二是铸件形状复杂，一些轮廓回波和迟到变型波引起的非缺陷信号多。此外，铸件粗糙表面也会产生一些反射回波，干扰对缺陷波的正确判定。7.1答：焊缝中常见的缺陷有气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。1）气孔是在焊接过程中焊接熔池高温时吸收过量气体或冶金反应产生的气体，在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝金属内所形成的空穴。形成的主要原因是焊条或焊剂在焊前未烘干，焊件表面污物清理不干净等。2）为焊透是指焊接接头根部母材未完全熔透的现象。产生的主要原因是焊接电流过小，运条速度太快或焊接规范不当等。3）未熔合指填充金属与母材或填充金属与填充金属之间没有熔合在一起。产生未熔合的主要原因是坡口不干净，运条速度太快，焊接电流太小，焊条角度不当等。4）夹渣：指焊后残留在焊缝金属内的熔渣或非金属夹杂物。产生夹渣的主要原因是焊接电流过小，焊接速度过快，清理不干净，致使熔渣或非金属夹杂物来不及浮起而形成的。5）裂纹：指在焊接过程中或焊后，在焊缝或母材的热影响区局部破裂的缝隙。裂纹按成因可分为热裂纹，冷裂纹和再热裂纹。热裂纹饰由于焊接工艺不当在施焊件时产生的；冷裂纹是由于焊接应力过大，焊条焊剂中含氢量过高或焊件刚性差异过大造成的，常在焊件冷却到一定的温度后才产生，因此又称延迟裂纹；再裂纹一般是焊件在焊后再次加热（消除应力热处理或其它加热过程）而产生的裂纹。7.2答：焊缝中的气孔，夹渣是立体型缺陷，危害性较小。而裂纹、未焊接、未熔合是平面型缺陷，危害性大。在焊缝探伤中由于加强高的影响及焊缝中裂纹、未焊透、未熔合等危险性大的缺陷往往与探测面垂直或成一定的角度，因此一般采用横波探伤。7.3答：探头K的值选择应从以下三个方面考虑：1）使声束能扫查到整个焊缝截面。2）使声束中心线尽量与主要危险性缺陷垂直。3）保证有足够的探伤灵敏度。7.4答：锯齿形检查，是前后、左右、转角扫查同时并用，探头作锯齿形移动的扫查方法。可检查焊缝中有无缺陷。左右扫查：探头沿焊缝方向平行移动的扫查方法。可推断焊缝纵向缺陷长度。前后扫查：推断缺陷深度和自身高度。转角扫查：判定缺陷的方向性。前后、左右、转角扫查同时进行，可找到缺陷最大回波，进而判定缺陷位置环绕扫查：推断缺陷形状。平行、斜平行检查及交叉扫查：探测焊缝及热影响区的横向缺陷。串列式扫查：探测垂直于探伤面的平面状缺陷。7.5答：焊缝探伤发现缺陷波以后，应根据示波屏上缺陷波的位置来确定缺陷在实际焊缝中的位置，缺陷的定位方法分为：1）声程定位法：当仪器按声程1：n调节扫描速度时，采用来确定缺陷位置的方法。2）水平定位法：当仪器按水平1：n调解扫描速度时，采用来确定缺陷位置的方法。3）深度定位法：当仪器按深度1：n调节扫描速度时，采用来确定缺陷位置的方法。7.6答：探伤中发现位于定量线或定量线以上的缺陷要测定缺陷波的指示长度。JB/T4730-2005标准规定：当缺陷波只有一个高点时，用6dB法测其指示长度。当缺陷波有多个高点，且端点波高位于Ⅱ