超声一级班答疑

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1、超声一级班答疑超声一级班答疑1.特种设备安全监察条例的适用范围？ 答：适用于所有特种设备，指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、 （含气瓶） 、 压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、厂（场）内机动车辆。特种设 备生产（含设计、制造、安装、改造、维修）、使用、检验检测及其监督检查，应当遵守 本条例，但本条例另有规定的除外。军事装备、核设施、航空航天器、铁路机车、海上 设施和船舶以及煤矿矿井使用的特种设备安全监察不适用本条例。房屋建筑工地和市政 工程工地用起重机械的安装、使用的监督管理，由建设行政部门依照有关法律、法规的规 定执行。 2.一级检测人员的职责？报考条件？ 答：检验

2、检测人员只能从事与其证书所注明的方法与级别相适应的无损检测工作。一级人 员可在二、三级人员的指导下进行无损检测工作，记录检测数据，整理检测资料。二级人 员可编制一般的无损检测程序，按照无损检测规程或在三级人员的指导下编写工艺卡，并 按无损检测工艺独立进行检测操作，评定检测结果，签发检测报告。三级人员可根据标准 编制无损检测工艺，审核或签发检测报告，协调二级人员对检测结论的技术争议。 报考一级应当具有初中（含）以上学历，报考二级应当具有高中（含）以上学历，持无损 检测专业大专（含）以上或理工类本科（含）以上学历可直接报考二级。报考三级应至少 持有 2 个二级项。 3.碳在碳素钢中的作用？钢的分类

3、？钢的命名？焊接接头的分类，及组织性能？ 答：碳是碳素钢中的主要合金元素，含碳量增加钢的强度将增大（含碳量每增加碳是碳素钢中的主要合金元素，含碳量增加钢的强度将增大（含碳量每增加 0.1%抗拉抗拉 强度提高强度提高 6kgf/cm2） ，但塑性和韧性降低，焊接性能变差，脆硬倾向变大，因此制作焊接结，但塑性和韧性降低，焊接性能变差，脆硬倾向变大，因此制作焊接结 构的锅炉和压力容器所适用的碳素钢，含碳量一般不超过构的锅炉和压力容器所适用的碳素钢，含碳量一般不超过 0.25%。 碳含量对钢铁的性质有决定性的影响。另外随温度变化，一定含碳量的铁碳合金其组织结 构也会发生同素异构转变。 铁碳合金状态图：

4、用来表示在平衡状态下，不同含碳量的铁碳合金在不同温度下所处的状 态、晶体结构和显微组织特征的图称为铁碳合金状态图。其纵座标为温度，横座标为含碳 量，其中含碳量小于 0.02%的铁碳合金称为工业纯铁，含碳量为 0.02%2%的铁碳合金称 为钢，含碳量大于 2%的铁碳合金称为铸铁。含碳量高的铁碳合金很脆，没有实用价值，所 以铁碳合金状态图只研究含碳量小于 6.67%的部分。 碳钢属于非合金钢范畴。碳钢以铁与碳为两个基本组元，此外还存在少量杂质元素。 优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，这两位数字是代表该牌号钢平均含碳量的万分比， 例如：08 钢表示平均含碳量 0.08%，20 钢表示平均含碳量 0

5、.20%。 焊接接头形式：一般由被焊接两金属件的相互结构位置来决定，通常分为对接接头、搭接 接头、角接接头及 T 字接头等。 焊接接头包括：焊缝(OA)、熔合区(AB)和热影响区(BC)三部分。 焊缝是焊件经焊接后形成的结合部分。通常由熔化的母材和焊材组成，有时全部由熔化的 母材组成。熔合区是焊接接头中焊缝与母材交接的过渡的区域。它是刚好加热到熔点与凝固温度 区间的部分。 焊接热影响区是焊接过程中，材料因受热的影响(但未熔化)而发生金相组织和机械性 能变化的区域。 1.什么是超声波？产生超声波的条件？探伤中应用了那些主要特性？什么是超声波？产生超声波的条件？探伤中应用了那些主要特性？ 答：频率

6、高于 20,000Hz 的机械波称为超声波。产生超声波必须具备两个条件 a 要有机械振动的波源。b 要有能传播机械振动的弹性介质。超声波的特性应用了 a 方向性好 b 能量高 c 能在界面上产生反射、折射和波型转换 d 穿透能力强。 2.什么是波动频率、波速、波长？三者的关系？什么是波动频率、波速、波长？三者的关系？ 答：任一给定点在一秒钟内通过的完整波的个数，称为波动的频率。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。波动中波在单位时间内传播的距离，称波速。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，波长愈长。c = f或 =

7、c f 3.什么是机械振动和机械波？二者有何关系？什么是机械振动和机械波？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 波是机械振动在弹性介质中的传播过程。机械波产生有两个条件 a 要有机械振动的波源。 b 要有能传播机械振动的弹性介质。振动是产生波动的根源，波动是振动状态的传播。振 动能量的传播由各质点的位移连续变化来逐渐传递出去。波动中介质的各质点并不随波前 进，只是以交变得振动速度在各自的平衡位置附近往复运动。 4.什么是弹性介质？简述超声波在介质中的传播过程？什么是弹性介质？简述超声波在介质中的传播过程？ 答：介质质点间以弹性力联系的物

8、质叫弹性介质。超声波遇到物体时，产生声压和施加的 外力使得，介质质点受力，介质质点就会离开平衡位置。由于弹性力的联系，质点在平衡 位置来回往复运动产生振动。同时由于弹性力的联系周围质点也受到大小相等方向相反的 力，也在各自的平衡位置作往复运动。由于弹性力的联系，振动在相邻的质点间扩散传播。 于是振动就以一定的速度在由近及远向各个方向传播开来。 5.何为纵波、横波、表面波和板波？固体和液体中各传播何种波？为什么？何为纵波、横波、表面波和板波？固体和液体中各传播何种波？为什么？ 答：纵波，介质中质点的振动方向与波的传播方向相平行的波。横波，介质中质点的振动 方向与波的传播方向互相垂直的波。表面波，

9、当介质表面受到交变应力作用时，产生沿介 质表面传播的波。板波，在板厚与波长相当的薄板中传播的波。固体介质中可以传播纵波、 横波、表面波、板波。液体介质中只能传播纵波。因为液体介质不能承受剪切应力，质点 不能产生切变变形。横波、板波、表面波传播过程都要求质点产生切变变形。所以液体中 不能传播。 6.什么是波线、波阵面、波前？它们有何关系？什么是波线、波阵面、波前？它们有何关系？ 答：波线，波的传播方向。波阵面，同一时刻振动相位相同的所有质点所连成的面。波前， 某一时刻，波动所到达的空间各点所连成的面。最前面的波阵面是波前，是波阵面的特例。 任意时刻波前只有一个，波阵面有很多。再各向同性的介质中，

10、波线恒垂直于波阵面或波 前。 7.什么是平面波、柱面波、球面波？各自特点？实际应用中探头发出的是何种波？什么是平面波、柱面波、球面波？各自特点？实际应用中探头发出的是何种波？ 答：平面波，波阵面为互相平行的平面的波。波源为平面。波束不扩散，各质点振幅为常 数。柱面波，波阵面为同轴圆柱面的波。波源为一条线。波束向四周扩散，各质点振幅与 距离平方根成反比。球面波，波阵面为同心球面的波。波源为一点。波束向四面八方扩散， 各质点振幅与距离成反比。实际应用的超声波探头波源近似于活塞波。当离源距离足够大 时，活塞波类似于球面波。 8.超声波在介质中传播的速度与何种因素有关？钢中横波、纵波、表面波波速的关系

11、？超声波在介质中传播的速度与何种因素有关？钢中横波、纵波、表面波波速的关系？ 答：超声波在介质中传播的速度与介质的弹性模量和密度有关。对特定介质弹性模量和密 度是常数，故声速也是常数。不同介质声速不同。介质弹性模量愈大，密度愈小，则声速 愈大。声速还与波的类型有关。在同一介质钢中纵波声速大于横波声速、横波声速大于表 面波声速。钢泊松比 0.28，纵波=1.8 倍的横波，表面波=0.9 倍的横波。即 CL：CS：CR=1.8：1：0.9。 9.测量声速的方法有哪几种？答：1 探伤仪测量法。2 测厚仪测量法。3 示波器测量法。 10. 什么是超声场？描述超声场的物理量有哪些？各自的相关因素？什么是

12、超声场？描述超声场的物理量有哪些？各自的相关因素？ 答：充满超声波的空间或超声振动所波及的部分介质，叫超声场。描述超声场的物理量有 声压、声强、声阻抗。声压声压，超声场中某一点在某一时刻所具有的压强与没有超声波时的超声场中某一点在某一时刻所具有的压强与没有超声波时的 静态压强之差。静态压强之差。单位：帕斯卡。公式：（）声阻抗声阻抗，超声场中任一点的超声场中任一点的Pm= cuu = 2fA声压与该处质点振动速度之比称为声阻抗。声压与该处质点振动速度之比称为声阻抗。单位：克/厘米2.秒。公式：。声强，单声强，单Z = C位时间内垂直通过单位面积的声能位时间内垂直通过单位面积的声能。单位：瓦/厘米

13、2。公式：。I =1 2Zu2=1 2P2 Z11. 分贝和奈培？二者关系？分贝和奈培？二者关系？50dB 是相对于什么而言？是相对于什么而言？ 答：分贝和奈培就是两个同量纲的量之比取对数后的单位。通常规定引起听觉的最弱声强 作为声强的标准，另一声强与标准声强之比的常用对数称为声强级，单位贝尔。（BeL）十分之一贝尔即分贝。（dB） 。对超声 = logI2I1 = 10logI2I1= 20logP2P1= 20logH2H1探伤中的声压与波高成正比时，对声压比或波高比取对数，则其单位为奈培。（NP） 。1NP=8.68dB，1dB=0.115NP。50dB 是相对于标准声强 = lnP2P

14、1= lnH2H1瓦/厘米2而言的，利用公式计算得到的声音分贝数。I1= 10- 16 = 10logI2I1= 20logP2P112. 什么是声压的反射率和透射率？垂直入射时声压的反射率和透射率与那些因素有关？什么是声压的反射率和透射率？垂直入射时声压的反射率和透射率与那些因素有关？ 什么情况下反射率最高？什么情况下反射率最高？ 答：在超声波垂直入射的情况下，界面上反射波声压与入射波声压之比称为界面的声压反 射率。界面上透射波声压与入射波声压之比称为界面的声压透射率。必要条件，a 界面两 侧的总声压相等。 （P0+Pr=Pt）b 界面两侧质点振动速度幅值相等。（P0-Pr）/Z1=Pt/Z

15、2超声 波垂直入射时，声压的反射率和透射率仅与界面两侧介质的声阻抗有关声压的反射率和透射率仅与界面两侧介质的声阻抗有关。当入射波介质声 阻抗远大于透射波介质声阻抗时声压反射率趋于-1，透射率趋于零，声压几乎全反射。反 射波声压与入射波声压有 180 度的相位变化。声压反射率： 声压透射率：r =0=2 12+ 1t =0=222+ 1声强反射率： 声强透射率：R =0= (2 12+ 1)2T =0=412(2+ 1)2关系式：T+R=1 t-r=1 13. 超声波垂直入射到超声波垂直入射到 Z11 是否违反能量守恒？为什么？是否违反能量守恒？为什么？ 答：不违反能量守恒原理。因为声压是力的概

16、念，而力只会平衡不会守恒，只有能量才会 守恒。声强是能量的概念，符合守恒原理。 14. 什么是端角反射？有何特点？超声检测单面焊根部未焊透等缺陷时什么是端角反射？有何特点？超声检测单面焊根部未焊透等缺陷时 K 值在什么范围？值在什么范围？ 答：超声波在两个平面构成的直角内的反射角端角反射。波考虑波型转换时，端角反射的 二次反射回波与入射波互相平行。纵波入射时端角反射率很低。横波入射时入射角在 30 度 或 60 度附近时端角反射率最低。入射角在 3555 度之间，端角反射率达 100%。超声波横 波探伤焊缝单面焊根部未焊透或裂纹的情况。就类似端角反射，所以探头 K 值在 0.7 至 1.43 之间时探伤灵敏度较高。 反射、折射定律：当纵波反射、折射定律：当纵波 L 倾斜入射到固倾斜入射到固/固界面时，除了产生反射纵波固界面时，除了