【正文】 我國(guó)對(duì)IIW試塊作了哪些修改？答：一是將R100的圓柱面改為R50、R100階梯圓柱面；二是將φ50孔改為φφ4φ50的臺(tái)階孔；三是將折射角改為K值。超聲波探傷時(shí)，為何應(yīng)盡量避開(kāi)近場(chǎng)區(qū)？答：近場(chǎng)區(qū)存在著較多的聲壓極大值和極小值，不利于探傷，可能導(dǎo)致將大缺陷誤判為小缺陷。什么是超聲波的衰減？引起超聲衰減的主要原因有哪些？答：超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，隨著傳播距離的增加，超聲波的能量逐漸減弱的現(xiàn)象稱為超聲波的衰減。衰減的主要原因：①擴(kuò)散衰減：由于聲束的擴(kuò)散，隨著傳播距離的增加，波束截面愈來(lái)愈大，從而使單位面積上的能量逐漸減少。這種衰減叫擴(kuò)散衰減。擴(kuò)散衰減主要取決于波陣面的幾何形狀，與傳播介質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)。②散射衰減：超聲波在傳播過(guò)程中，遇到由不同聲阻抗介質(zhì)組成的界面時(shí)，發(fā)生散射（反射、折射或波型轉(zhuǎn)換），使聲波原傳播方向上的能量減少。這種衰減稱為散射衰減。材料中晶粒粗大（和波長(zhǎng)相比）是引起散射衰減的主要因素。③吸收衰減：超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，由于介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)磨擦（粘滯性）和熱傳導(dǎo)等因素，使聲能轉(zhuǎn)換成其他能量（熱量）。這種衰減稱為吸收衰減，又稱粘滯衰減。散射衰減，吸收衰減與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，因此統(tǒng)稱為材質(zhì)衰減。什么叫探傷靈敏度？常用的調(diào)節(jié)探傷靈敏度的方法有幾種？答：探傷靈敏度是指在確定的探測(cè)范圍的最大聲程處發(fā)現(xiàn)規(guī)定大小缺陷的能力。有時(shí)也稱為起始靈敏度或評(píng)定靈敏度。通常以標(biāo)準(zhǔn)反射體的當(dāng)量尺寸表示。實(shí)際探傷中，常常將靈敏度適當(dāng)提高，后者則稱為掃查靈敏度或探測(cè)靈敏度。調(diào)節(jié)探傷靈敏度常用的方法有試塊調(diào)節(jié)法和工件底波調(diào)節(jié)法。試塊調(diào)節(jié)法包括以試塊上人工標(biāo)準(zhǔn)反射體調(diào)節(jié)和水試塊底波調(diào)節(jié)兩種方式。工件底波調(diào)節(jié)法包括計(jì)算法，AVG曲線法，底面回波高度法等多種方式。五、計(jì)算：30分解：解：解：由公式L=θR=tg1[tgβh/(Rh)]R=tg1[180/(50080)]500=h0=R(tgβh/sinθ)=500(180/176。)= 答：,期末試題二一、判斷正（T）誤（F）：15分（ ）超聲波探傷時(shí)，當(dāng)工件中折射橫波平行于界面時(shí)，表示已達(dá)到第一臨界角。（ ）超聲波探傷所能檢測(cè)到的最小缺陷的尺寸是波長(zhǎng)的一半。（ ）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。（ ）焊縫中常見(jiàn)的缺陷有氣孔、砂眼、未焊透等。（ ）超聲波的波長(zhǎng)越短，所能發(fā)現(xiàn)的缺陷就越小。（ ）最常用的超聲波換能器是利用壓電效應(yīng)發(fā)射和接收超聲波的。（ ）超聲波檢測(cè)中，1MHz探頭的分辨率要比5MHz探頭的分辨率高。（ ）固體和液體中都可以傳播縱波。（ ）壓電晶片是利用“逆壓電效應(yīng)”的原理接收超聲波的。（ ）一臺(tái)垂直線性理想的超聲波檢測(cè)儀，其回波高度與探頭接收到的聲壓成正比例。（ ）1一般情況下，對(duì)于薄層反射體，能得到最大反射信號(hào)的厚度為λ/4的偶數(shù)倍。（ ）1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。（ ）1超聲波探頭的分辨率指探測(cè)小缺陷的能力。（ ）1利用A型顯示的ut儀顯示屏上回波垂直高度幅值，可以確定缺陷的相對(duì)大小。（ ）1在同一固體材料中,傳播縱、橫波時(shí)的聲阻抗相同。二、填空：20分超聲波探傷儀在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的脈沖數(shù)目叫做（ ）。在固體表面能沿園滑過(guò)渡的邊角傳播的超聲波稱為（ ）。在相同條件下，橫波的半擴(kuò)散角比縱波（ ）。（ ）和（ ）?！?0”表示（ ）。超聲波的波長(zhǎng)由聲速與頻率求得，而聲速則由（ ）和（ ）決定的。超聲場(chǎng)的特征值指（ ）、（ ）和（ ）。超聲波探傷儀水平線性主要影響缺陷的（ ），垂直線性主要影響缺陷的（ ）。超聲波在鋼/空氣界面上幾乎（ ）而無(wú)（ ）。試塊通?？梢苑譃椋? ）試塊和（ ）試塊。1所謂聲強(qiáng)，就是在（ ）內(nèi)（ ）通過(guò)（ ）的超聲能量，它具有（ ）的概念。1探傷厚度小于２０mm的鋼板時(shí)，往往以（ ）來(lái)評(píng)價(jià)缺陷。1產(chǎn)生超聲波的條件是（ ）和（ ）。1用入射角為30176。的有機(jī)玻璃斜探頭探測(cè)鋼時(shí)，折射橫波的折射角是（ ）。要使鋼中折射橫波的折射角是45176。，縱波在水中的入射角應(yīng)是（ ）。1一般地說(shuō)，如果頻率相同，則在粗晶材料中，穿透力強(qiáng)的波型是（ ）。1透鏡的曲率半徑增大時(shí)，透鏡的焦距將（ ）。1超聲波的頻率在（ ）以上，它具有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）的特點(diǎn)。1鋼板探傷的掃查方式有：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。1為實(shí)現(xiàn)鋼管的橫波探傷，要求入射角在（ ）和（ ）之間。波高相差一倍的兩個(gè)回波的分貝差是（ ）。三、名詞解釋：15分前沿距離：耦合劑：AVG曲線：垂直線性：掃描速度：四、問(wèn)答：20分影響缺陷反射波高度的因素有哪些？超聲場(chǎng)分為幾個(gè)區(qū)域？各個(gè)區(qū)域的主要特征是什么？用示意圖注明簡(jiǎn)述之？什么是超聲波的衰減？引起超聲衰減的主要原因有哪些？什么叫探傷靈敏度？常用的調(diào)節(jié)探傷靈敏度的方法有幾種？五、計(jì)算：30分利用100mm大平底試塊調(diào)節(jié)靈敏度，已知：CL＝5900m/s，底波高Ｂ＝50dＢ，鍛件a＝／㎜，試塊a＝／㎜，二者表面耦合損失差為8dＢ，探傷時(shí)在150㎜處發(fā)現(xiàn)一缺陷，其波高為15dＢ，求此缺陷的當(dāng)量大小？用K2探頭探傷厚度T=40mm對(duì)接焊縫，儀器按深度1：1調(diào)節(jié)掃描速度，探傷中在示波屏水平刻度30和60處出現(xiàn)兩個(gè)缺陷波，求這兩缺陷的位置。超聲波檢測(cè)100mm板厚的縱焊縫，該園筒外半徑為500mm，用tgβ=1的探頭探傷，在平板試塊上1:1深度定位調(diào)節(jié)掃描線，從筒體外園面探傷時(shí)，在熒光屏80mm深處發(fā)現(xiàn)一缺陷反射波，求缺陷在曲面上跨距弧長(zhǎng)及離工件外表面的深度。參考答案：一、判斷正（T）誤（F）：15分（ F ）超聲波探傷時(shí)，當(dāng)工件中折射橫波平行于界面時(shí)，表示已達(dá)到第一臨界角。（ T ）超聲波探傷所能檢測(cè)到的最小缺陷的尺寸是波長(zhǎng)的一半。（ T ）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。（ F ）焊縫中常見(jiàn)的缺陷有氣孔、砂眼、未焊透等。（ T ）超聲波的波長(zhǎng)越短，所能發(fā)現(xiàn)的缺陷就越小。（ T ）最常用的超聲波換能器是利用壓電效應(yīng)發(fā)射和接收超聲波的。（ F ）超聲波檢測(cè)中，1MHz探頭的分辨率要比5MHz探頭的分辨率高。（ T ）固體和液體中都可以傳播縱波。（ F ）壓電晶片是利用“逆壓電效應(yīng)”的原理接收超聲波的。（ T ）一臺(tái)垂直線性理想的超聲波檢測(cè)儀，其回波高度與探頭接收到的聲壓成正比例。（ F ）1一般情況下，對(duì)于薄層反射體，能得到最大反射信號(hào)的厚度為λ/4的偶數(shù)倍）。（ T ）1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。（ F ）1超聲波探頭的分辨率指探測(cè)小缺陷的能力。（ T ）1利用A型顯示的ut儀顯示屏上回波垂直高度幅值，可以確定缺陷的相對(duì)大小。（ F ）1在同一固體材料中,傳播縱、橫波時(shí)的聲阻抗相同。二、填空：20分脈沖重復(fù)頻率。表面波。小。。探頭的直徑為20毫米。材質(zhì)、波的種類。聲壓、聲阻抗、聲強(qiáng)。定位、定量。全反射、透射。標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)比。1單位時(shí)間、垂直、單位面積、功。1F2。1機(jī)械振動(dòng)、彈性介質(zhì)。136176。、19176。1縱波。1增大。120000赫茲、方向性好、能量高、穿透力強(qiáng)、具有界面現(xiàn)象。1全面掃查、格子掃查、列線掃查、邊緣掃查。1第一臨界角、第二臨界角。。三、名詞解釋：15分前沿距離：斜探頭的最前端與其入射點(diǎn)之間的距離。耦合劑：為了提高耦合效果，在探頭與工件表面之間施加的一層透聲介質(zhì)。AVG曲線：描述反射體至波源的距離、反射信號(hào)的幅度、反射面積當(dāng)量大小三者之間相互關(guān)系的曲線。垂直線性：超聲波探傷儀顯示屏上的回波高度值與其回波聲壓成正比例的程度。掃描速度：超聲波探傷儀顯示屏上的回波水平刻度值與該回波代表的工件中的距離之比。四、問(wèn)答：20分影響缺陷反射波高度的因素有哪些？答：影響缺陷反射波高度的因素有以下五個(gè)方面：①儀器和探頭的因素，有儀器的發(fā)射功率、頻率、放大系數(shù)和電纜長(zhǎng)度以及探頭的晶片尺寸、晶片材料、固有頻率、阻抗等；②對(duì)被檢工件來(lái)說(shuō)，有探測(cè)面形狀、厚度、粗糙度、晶粒結(jié)構(gòu)、聲速、衰減等；③從缺陷角度看，有缺陷的深度、形狀、方向、大小、內(nèi)部介質(zhì)等；④耦合劑的衰減、聲速、厚度等能影響反射波高度；⑤聲束的方向、擴(kuò)散角、能量等也影響反射波高度。超聲場(chǎng)分為幾個(gè)區(qū)域？各個(gè)區(qū)域的主要特征是什么？用示意圖注明簡(jiǎn)述之。答：超聲波聲場(chǎng)可分為：① 主聲束和副瓣聲源正前方，聲能最集中的錐形區(qū)域即為主聲束。主聲束的范圍最大，聲源發(fā)射的聲能主要集中在主聲束中。探頭的頻率指的是主聲束的頻率。聲束副瓣（即副聲束）通常出現(xiàn)在鄰近探頭晶片的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，旁側(cè)于主波束。其軸線傾斜于晶片表面，能量微弱，截面較小。晶片尺寸和波長(zhǎng)之比不同，副聲束的能量和輻射方向也不相同。② 近場(chǎng)指主聲束中心軸線上最后一個(gè)聲壓最大值處至晶片表面這一區(qū)域。近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度用N表示，它取決于晶片的直徑D（或面積As）和波長(zhǎng)λ，用公式N=D2/4λ=As/πλ表示。近場(chǎng)區(qū)鄰近壓電晶片，聲壓分布最不均勻，這是由于此區(qū)域內(nèi)聲波干涉現(xiàn)象最嚴(yán)重。近場(chǎng)區(qū)也稱為干涉區(qū)，干涉現(xiàn)象對(duì)探傷有很大影響，探傷時(shí)要盡量避免。③ 遠(yuǎn)場(chǎng)近場(chǎng)以外的區(qū)域稱為遠(yuǎn)場(chǎng)。遠(yuǎn)場(chǎng)中各子波傳播的距離已經(jīng)很長(zhǎng)，相位幾乎相等，各量可簡(jiǎn)單相加。聲壓值隨距離增加單調(diào)下降。遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)的大小由晶片尺寸、波長(zhǎng)、介質(zhì)的聲學(xué)特性及激勵(lì)晶片的電壓決定。④ 未擴(kuò)散區(qū)主聲束截面與聲源直徑相同之點(diǎn)至近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)分界點(diǎn)的一段區(qū)域，稱為未擴(kuò)散區(qū)。，該區(qū)域內(nèi)的平均聲壓可以看做常數(shù)，自此點(diǎn)開(kāi)始主聲束擴(kuò)散，形成錐體。見(jiàn)“期末試題一”。見(jiàn)“期末試題一”。五、計(jì)算：30分見(jiàn)“期末試題一”解：見(jiàn)“期末試題一”。