钢轨探伤工职业技能鉴定(中级)

钢轨探伤工职业技能鉴定

中级钢轨探伤工知识要求部分练习题

（一）填空题（将正确答案填在横线空白处）

1．超声波探伤，若仪器的重复频率过高，示波屏上将产生幻像信号，易造成错判。2．在超声波探伤中，产生迟到信号的原因一是由于波的传播方向改变使声程增加，二是由

于波型转换而使声速变慢。

3．铁工务（1995）144号文件规定，连续两个探伤周期内都发现疲劳伤损（如核伤、鱼鳞伤、螺孔裂纹、水平裂纹等）的不良地段应增加仪器探伤的检查遍数。

4．铁工务（1995）144号文件规定，年通过总重为5000~8000万t·km/km的60kg/m钢轨，

检查周期为35 d。

5．TB/T2340—93标准：适用于新制多通道A型钢轨超声波探伤仪。

6．TB/T2340—93标准规定：钢轨超声波探伤仪的动态范围，抑制最大时为4—6 dB。7．TB/T2340—93标准规定：钢轨超声波探伤仪的动态范围，抑制最小时不低于16 d B。

8．单位时间内，通过超声波传播方向垂直截面单位面积上的声能量，称为声强。9．在传播超声波的介质内，某一点作用有交变的附加压强，这种瞬变压强，叫做声压。

10．超声波探伤，为减少近场长度应选用低频率或直径较小的探头。

11．超声波中，当X≥3N时，横通孔的反射与长横孔直径的平方根成正比，与距离的3/2

次方成反比。

12．超声波对界面斜入射时，声波入射方向与界面法线的夹角称为入射角。

13．超声波对界面斜入射时，折射波方向与界面法线的夹角称为折射角。

14．在常用的五种探伤方法中，渗透探伤只能检查工件表面开口缺陷。

15．在常用的五种探伤方法中，磁粉探伤只能检查铁磁性材料。

16．在常用的五种探伤方法中，涡流探伤是利用电磁感应原理。

17．在常用的五种探伤方法中，射线法探伤和超声波法探伤，主要用来检查内部缺陷。18．为有效的发现工件内部的片状缺陷，在射线探伤法和超声波探伤法二者之间，选用超

声波探伤方法最合适。

19．超声波探伤仪的水平线性与确定缺陷的位置有关。

20．超声波探伤仪的垂直线性与确定缺陷的大小有关。

21．对某一物体施加压力时，在其表面将出现电荷，这一效应称为正压电效应。

22．把某些物体放在电场中，它将产生形变，这一现象称为逆压电效应。23．超声波在介质中传播形成衰减的主要原因有：声场扩散、材质散射和材料吸收。

24．超声波在介质中传播时，任一点声压与该点振动速度之比称为声阻抗。

25．超声波探伤，探头频率越高衰减越严重。

26．超声波斜入射时，当折射纵波大于第一临界角时，在工件中没有折射纵波，这种现象称

为纵波全反射。

27．超声波发出的声波频率主要是由晶片的厚度决定的。

28．超声波探伤，从各个方向都能探测到的缺陷是点状缺陷。

29．A型显示超声波探伤仪，加大抑制量，将使仪器的垂直线性变差，不利于当量计算。30．探头晶片面积相同，高频率探头的声束扩散角要比低频率探头的声束扩散角小。

31．超声波在材料中传播的速度取决于材料介质的密度和弹性模量。

32．A型显示超声波探伤仪各单元电路的工作是由同步电路协调的。

33．A型显示超声波探伤仪，产生高频电脉冲激发探头发出超声波的电路称发射电路。34．某标称为2.5P20Z的直探头，探测钢时近场长度为42.3mm 。(钢CL=5900mm/s) 35．厚度为40mm的钢板，用折射角为45°的斜探头。某缺陷声程为130mm，距探测面的深

度是11.9mm 。

36．超声波探伤反射法中没有探测盲区的探伤方法是底面多次回波法。[hide]37．在声程大于3N时，垂直入射到平底孔的超声波，当平底孔的直径增加一倍时，

反射声压增加12 dB。

38．A型显示超声波探伤设备（包括仪器和探头）的灵敏度余量通常用CS—1—5 试块测

量。

39．A型显示超声波探伤设备（包括仪器和探头）的距离分辨力通常用CSK—1A 试块测

量。

40．超声波在曲面上透射时，透射波是发散或聚焦与两种介质的声速有关。

41．钢中纵波声速为5900m/s，声速通过47.2mm钢的时间是8us 。

42．晶体管放大电路，已知直流放大倍数为β、基极静态电流为Ib, 发射极电流Ie

是（1+β）·Ib 。

43．GB249—74标准规定，半导体器件型号命名及符号意义有五部分组成，第一部分用数

字表示器件的电极数目。

44．超声波垂直入射到两种介质的界面上，如果两种介质的声阻抗很接近，声压的反射率

将很小。

45．超声波垂直入射到两种介质的界面上，如果两种介质的声阻抗很接近，声压的透过率

将很大。

46．当频率和材料一定时，通常横波对于小缺陷的检测灵敏度将高于纵波。47．TB/T2340—93标准规定：A型显示钢轨超声波探伤仪普通型的环境温度为－20℃～

50℃。

48．钢轨探伤，为保证发现60kg/m钢轨轨底的横向裂纹，37°探头对应的通道报警门后沿最

少应为220.1 mm声程。(轨高176mm)

49．某超声波探伤仪，0°探头满刻度声程为250mm，探测60kg/m钢轨时正常螺孔波的波应显示在刻度32.6 mm处。(孔中心至轨面距离为97mm)

50．在TB/T2172—90中，铁路钢轨伤损代码的规定由五层内容组成，第一层的数字表示伤

损种类。

51．在晶体管放大电路中，如果反馈信号与输入信号在输入回路中以电压形式相加减，称

为串联反馈。

52．在晶体管放大电路中，如果反馈信号与输入信号电路中以电流形式相加减，则称为并

联反馈。

53．在晶体管放大电路中，常用的反馈方式有，电压串联式，电流串联式，电压并联式和电

流并联式。

54．在晶体管放大电路中，常用的反馈方式有，电压串联式，电流串联式，电流并联式和电

压并联式。

55．在晶体管放大电路中，常用的反馈方式有，电流并联式，电压并联式，电压串联式和电

流串联式。

56．在晶体管放大电路中，常用的反馈方式有，电流并联式，电压并联式，电流串联式和电

压串联式。

57．为使晶体管放大电路各项性能得到改善，一般来讲是靠降低放大倍数来换取的。58．考虑晶体管振荡电路起振条件时，首先是相位的平衡条件，其次是幅度平衡条件。

59．晶体管差动放大电路，可有效抑制零点漂移。

60．理想的差动放大电路应当是输入有差别，输出就变动；输入无差别，输出就不动。

61．在电子电路中，将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压的电路，称为整

流电路。

62．在电子电路中，将单向脉动电压中的脉动成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电

压的电路称滤波器。

63．在电阻电路中，电流的大小与电阻两端电压的高低成正比，而与电阻的阻值大小成反比。

称为欧姆定律。

64．如果用符号U表示电压、I表示电流，R表示电阻，请写出欧姆定律的表达式：I=U/R 。65．流入节点的电流等于从该节点流出的电流。这一定律称为：基尔霍夫第一定律。66．从回路任意一点出发，沿回路循行一周，电位升的和应等于电位降的和。这一定律称为

基尔霍夫第二定律。

67．如果把几个电阻首尾相接，在这几个电阻中通过的是同一大小的电流，这种连接方式

称串联。

68．线圈中感应电动势的方向总是企图使它所产生的感应电流反抗原有磁通的变化。这个规

律叫做楞次定律。

69．串联电容器的等效电容量的倒数等于各个电容器的电容量的倒数之和。

70．并联电容器的总电容量是各个单独容量之和。

71．在交流电路中，电流、电压和电动势的大小方向都是不断随时间变化的。72．GB249—74标准规定半导体器件的命名方法由五部分组成，第四部分用数字表示器件

的序号。

73．GB249—74标准规定半导体器件的命名方法由五部分组成，第二部分用汉语拼音字母

表示器件的材料和极性。

74．安全优质探伤工区基本条件是无漏检、无责任断轨。

75．冬季，桥梁上、隧道内、小半径曲线、大坡道及钢轨状态不良地段应缩短探伤周期。76．钢轨探伤仪检修工作分日常保养、月测试、季度检修（季检）、年度综合检修（年检）

和故障检修五部分。

77．钢轨探伤仪检修工作分日常保养、月测试、季度检修（季检）、年度综合检修（年检）和

故障检修五部分。

78．钢轨探伤仪检修工作分日常保养、月测试、季度检修（季检）、年度检修（年检）

和故障检修五部分。

79．钢轨探伤仪检修工作分日常保养、月测试、季度检修（季检）、年度检修（年检）

和故障检修五部分。

80．钢轨探伤仪检修工作分日常保养、月测试、季度检修（季检）、年度检修（年检）

和故障检修五部分。

81．《铁路线路维修规则》规定钢轨伤损分为轻伤、重伤和折断。

82．《铁路线路维修规则》规定钢轨伤损分为轻伤重伤和折断。

83．《铁路线路维修规则》规定钢轨伤损分为轻伤重伤和折断。

84．A型显示超声波探伤仪，把从探头接收的信号进行放大并送往显示电路的电路为接收

电路。

85．A型显示超声波探伤仪，使荧光屏产生扫描线的电路为扫描电路。

86．钢轨探伤中，为了使70°探头减少漏检，应将把灵敏度尽量提高。

87．钢轨探伤中，为了提高双35°探头的探伤灵敏度应尽量降低增益。

88．试块是对超声波探伤仪进行计量的工具。

89．钢轨探伤中，WGT型试块称为专用对比试块。

90．钢轨探伤中，GTS型试块称为实物对比试块。

91．WGT—1试块，R40mm的圆弧面，可用于测定斜探头的入射点和前沿长度。

92．WGT—1试块，R15mm的1/4圆孔，可作模拟螺孔使用。93．WGT—1试块模拟螺孔与B面呈36°的3mm裂纹，当从B面用二次波探测时，缺陷的

探测深度相当于71mm 。

94．WGT—1试块模拟螺孔上的3mm裂纹，从B面用二次波探伤时，可模拟43和50

一、论述题(每题分,共题)

1.说明指向角和近场区长度的关系，在实际探伤中如何选择探头频率和晶片的尺寸？

答案:超声场的指向角θ0和近场区长度N都是表示晶片辐射特性的重要参数，它们与晶片直径和波长（既频率）有关。当频率一定时，晶片尺寸大，指向角小，近场区长度大；反之则相反。在实际探伤中，应根据被测工件的具体情况合理选择频率和晶片尺寸。一般对薄工件选用频率低，晶片直径小的探头，可避免在近场区内探伤，对厚度大的工件选用频率高，晶片直径大的探头，有利于对远距离内较小缺陷的检测。

2.简述斜探头的K值与钢中近场区长度之间的关系。

答案:由于钢中横波折射角总大于有机玻璃中的纵波入射角，因此，斜探头晶片的有效面积Ae总是小于晶片的实际面积A，这样用相同尺寸的晶片制作的探头，K值越大，其近场区“N”

值就越小。

3.在超声波探伤中如何选择斜探头的K值？

答案:斜探头K值的选择应根据探伤工艺的要求及工件的受力状态、易产生缺陷的部位和趋向、工件厚度和形状，其原则尽可能使声束与缺陷反射面垂直。

4.在超声波探伤中如何选择探头的频率？

答案:在满足探伤工艺要求的条件下尽可能选择频率较高的探头。因为频率高，波长短，指向性好和分辨力高，有利于发现小的缺陷，又能提高定位、定量的精度。但是，由于频率高穿透性能变差，粗晶材料的界面反射会增强，干扰缺陷的检测。探侧面组糙的工件表面会产生严重的散射，声波不易透入工件。总之应根据探伤工艺的要求以能发现最大测距内最小缺陷，并有足够的信噪比，以利于缺陷回波的确认。

5.说明WGT-3试块的作用。

答案:他的作用是测定钢轨探伤仪的灵敏度余量、声束宽度、70?和37?探头通道的距离幅度

特性、斜探头的楔内回波幅度。

6.在钢轨探伤中为什么特别强调加强手工检查？

答案:钢轨手工检查是一种必不可缺少的一种检查方法，他可以弥补钢轨探伤仪不能探测或很难探测的地段及部位，有利于分析和鉴别钢轨探伤仪检查中发现的可疑波形。

7.对钢轨探伤探头的检测有哪些规定？

答案:应根据铁道部文件铁工务[1995]144号《钢轨探伤管理规则》的规定对新购置的探头必须有铁路局负责测试，各基层单位不得使用没有合格证的钢轨探伤仪专用探头；对使用中的钢轨探伤仪专用探头应按照铁道部标准TB/T2658.9-1995《钢轨超声波探伤作业》规定每月

检测一次。

8.在钢轨探伤中，如何调整好0°探头通道的探伤灵敏度?

答案:钢轨探伤用的0? 探头具反射式和穿透式有两种功能，主要检查轨头至轨底间的水平裂纹、纵向裂纹和斜裂纹。对于水平裂纹和部分斜裂纹，采用反射式探伤方式，灵敏度应调整高一些；对于纵向裂纹采用穿透式探伤方式，灵敏度应调低一些；所以在确定探伤灵敏度时应兼顾两种探伤方式的需要。在实际探伤中，一般使轨底波高达到80%时再释放6~10dB即

可。

9.下图是一射极跟随器电路，简述其特点。

缺图

答案:该电路的特点是电压放大倍数小于1或接近于1、输入阻抗高、输出阻抗低、通频带宽。

适用于高阻输入级、低阻输出级、中间隔离级等电路中。

10.简述直流电和交流电各有什么特点。

答案:其特点是直流电的大小和方向不随时间变化，而交流电的大小和方向随着时间的变化

而变化。

11.下图是一电压负反馈放大电路，简述其电路的稳定过程。

缺图

答案:稳定过程是：温度T↑→Ic↑→Uce↓→Ib↓→Ic↓。

12.下图是一电流负反馈放大电路，简述其电路的稳定过程。

缺图

答案:稳定过程是：温度T↑→Ic↑→Ie↑→Ue（=IeRe）↑→Ube↓→Ib↓→Ic↓。

13.斜探头为什么用有机玻璃作斜楔？

答案:因为有机玻璃的纵波声速小于钢的横波声速，当纵波声速通过有机玻璃向钢中射入时，其折射波的角度大于入射波的角度，能保证探头的入射角在钢中产生临界角之前有充分调节余地。另外，有机玻璃性质坚固耐磨，超声衰减小，加工方便，所以在超声波探伤中斜探头

一般用有机玻璃作斜楔。

14.为什么斜探头必须配有透声斜楔？说明其作用。

答案:进行斜射探伤用的探头主要用于横波探伤，所以，它与直探头的不同就是多了一块透声斜楔，其作用是产生波型转换，主要将纵波转换成横波；其次是使斜楔内多次反射声波不返回晶片处，以减少杂波的干扰。另外，将斜楔做成不同的角度，可以获得各种斜探头。

15.简述超声波绕射能力的大小与障碍物的关系。

答案:绕射能力的大小取决于绕射角度，而绕射角度又取决障碍物的尺寸和声波波长的大小，当障碍物的尺寸小于波长时，障碍物对声波的传播不发生影响，既不影响障碍物后面的缺陷检测。当障碍物的尺寸大于或等于波长时，则产生绕射现象，障碍物背后出现声影区。

16.简述超声波直探头利用一次脉冲反射法识别缺陷的方法。

答案:当工件中无缺陷时，仪器荧光屏上只有底面回波；当工件中有较小的缺陷时，仪器荧光屏上即显示缺陷回波，又显示工件底面回波；当工件中缺陷的尺寸大于声束截面时，入射声波全被缺陷反射而由探头接收，因此荧光屏上只显示缺陷的回波，而不显示底波。

17.简述超声波直探头利用多次脉冲反射法识别缺陷的方法。

答案:当工件内无缺陷时，在荧光屏上将显示底波的多次反射，其幅度逐次递减；若工件内有较小的缺陷时，每次反射底波前同时显示缺陷波；如果缺陷较大遮挡了整个发射声束，荧

光屏上将显示缺陷的多次反射波。

18.简述气压焊缝中光斑、过烧、未焊透和裂纹缺陷的回波特征。

答案:光斑的回波特征是波形稳定、波峰高大；过烧的回波特征是波跟宽大、波峰呈树枝状；未焊透的回波特征是波幅不高或跳跃；裂纹的回波特征是波形稳定、强烈，有一定的波移量。

19.简述铝热焊缝中气孔、疏松、缩孔和未焊透缺陷的特征。

答案:气孔缺陷的特征是气孔大小不均，有单个或蜂窝状的气洞群体；疏松缺陷的特征是呈多孔性和不致密性，似海绵状，呈银白色；缩孔缺陷的特征是断口处呈暗灰色的空穴；未焊透缺陷的特征是断口呈未溶合状态，比较平整。

20.简述钢轨探伤人员责任漏检的原因。

答案:造成钢轨伤损责任漏检的因素有以下几点：

1）没按规定的周期进行检查；

2）探伤仪带病运转；

3）检查中不执行“接头站、小腰慢、大腰匀速探”的要领，检查速度快；

4）对原有伤损钢轨没有仔细校对；

5）对薄弱地段和死角没有细致检查。

21.简述37°探头探测大小孔、双环孔、卷边孔和气割孔时的波形特征。

答案:大小孔的回波特征是近似于螺孔裂纹波，有时误判螺孔斜裂纹；双环孔的回波特征是前后显示螺孔波，易判为螺孔向上裂纹；卷边孔的回波特征是显示在螺孔波前方，有与螺孔波同时显示的瞬间，一般卷边波消失后，螺孔波仍显示；气割孔的回波特征是波形松散杂乱。

22.简述前37°探头探测第一孔至断面无伤时的回波规律。

答案:回波规律依此为螺孔波→轨头顶角波→颚部反射波→倒打螺孔波。

23.简述前37°探头探测第一孔向前下斜裂纹时的回波规律。

答案:回波规律依此为螺孔波→轨头顶角波→颚部反射波→螺孔裂纹波→倒打螺孔波。

24.说明钢轨探伤中影响探伤灵敏度的因素有哪些。

答案:主要有以下几点：

1）钢轨轨面不洁，给水不足，影响超声波波束的射入；

2）探头位置不正确，使超声波波束传播不到应探测的部位；

3）机械装置不灵活或压力不足，使探头不能平稳探测；

4）保护膜内有气泡，使发射的声束有暗影；

5）轨行轮不同心、轮缘磨损严重、调整不当造成行走不稳，影响探伤效果。

6）声束与缺陷趋向不垂直。

25.试述钢轨生产过程中与钢轨缺陷产生的原因。

答案:钢轨在生产过程中由于工艺不良，将形成各种缺陷。例如在冶炼和轧制过程中会形成白点、气泡、非金属夹杂等，在使用中会形成钢轨横向裂纹；钢锭偏析未全部切除，轧成型材后，会出现纵向的裂纹，例如钢轨腹部出现鼓包、劈裂及轨头裂纹等伤损。

26.简述钢轨中白点缺陷产生的原因。

答案:钢材中呈现出微型裂纹的粗糙组织，一般呈圆形或椭圆形银白色的波面。钢中存在大

量氢气，在冷却时来不及溢出，形成白点。

27.说明接收电路的性能对探伤仪哪些技术指标有影响。

答案:接收电路的性能直接影响到探伤仪的垂直线性、动态范围、探伤灵敏度、分辨力等重

要技术指标。

28.说明钢轨探伤仪无扫描线、无报警，荧光屏中心只有一个亮点应如何判定故障所在部位。

答案:此现象说明示波管各脚的电压和增辉电路正常，应用示波器重点检查各通道的工作信

号和扫描电路是否正常。

29.钢轨探伤仪各通道均出现间歇的跳跃草状杂波，试分析故障所在部位。

答案:整机各通道均有草状杂波，一般应考虑电源干扰，高压干扰及公共通道放大电路部分接地不良等。如经检查这几部分都良好，那就可以怀疑场效应管4D01E其中有一只漏电造

成的。

30.钢轨探伤仪各通道回波不冲顶，并且回波弯曲，试分析故障所在部位。

答案:回波弯曲，可能仪器在使用中几何校正电位器阻值变化或电位器焊点松动引起的，应

检查此电位器的工作状态。

31.简述A型反射式超声波探伤仪的工作原理。

答案:其工作原理是同步电路产生的周期性脉冲信号分别触发扫描电路、发射电路。扫描电路在同步脉冲信号的触发下产生线形良好的锯齿波，经示波管水平偏转板在荧光屏上产生一条水平扫描线。同时另一路同步脉冲信号触发发射电路，产生一个持续时间很短的高频电脉冲加到探头内的压电晶片上，激励晶片产生超声波。超声波透过耦合剂射入工件，如遇工件底面或缺陷即产生反射，由探头接收转换成电信号，输入高频放大器，经检波电路再有视频放大电路进一步放大后加到示波管的垂直偏转板上。这时光点不仅在水平线上按时间作线性移动，而且受垂直偏转板上电压的影响做垂直运动，从而在扫描线的相应位置上显示缺陷波

和底波。根据缺陷波的位置和幅度确定缺陷的位置和大小。

32.简述超声波钢轨探伤仪与通用超声波探伤仪的区别。

答案:通用探伤仪，一般是一个通道，一只探头探测。在探测不同工件时，可根据探测条件的需要随时更换探头和调整探伤仪的扫描时间和探测深度。钢轨探伤仪则是一种配有手推车式的轻便专用探伤仪。它采用了固定扫描时基线、多探头、多通道、同时工作的方式对钢轨

进行较全面的探伤。

33.简述前、后37°探头探测探测正常螺孔时的回波显示规律。

答案:因为前37?为单探头，后37?为与0?组合的探头，受探头结构和探测方向的影响，两个探头的出波位置有所差异。后37?探头的入射点比前37?后移约10mm。由于探测方向不同，

其波形在小方门内显示过程相反。

34.简述超声波声速的大小与哪些因素有关。

答案:超声波的声速与传播超声波的材料特性和超声波的波型有关，不同波型的超声波，在同一材料中传播速度各不相同；同一波型的超声波其传播速度在不同材料中传播时，声速亦

不同。

35.简述超声场中的声压分布规律。

答案:在超声场中声束轴上的声压分为近场区和远场区，在近场区声压急剧起伏，出现多个极大值和极小值，声压变化复杂而无规律；而在远场区随着距离的增加声压变化而有规律的

下降。

36.说明无缝线路与普通线路相比有哪些优点。

答案:它与普通线路相比，大幅度减少了钢轨接头，能减少材料消耗，降低维修费用，延长

维修周期，改善行车条件和提高旅客舒适度，并能适应高速行车的要求。

37.简述大型钢轨探伤车探测轮轮皮扎破后出现的问题。

答案:探测轮轮皮扎破后，EF之前有大量杂波，而伴随LER之后因耦合液泄露EF消失。

38.简述在钢中直角的横波声压反射率与入射角的关系。

答案:直角的声压反射率随入射角α（或入射角β）的变化而变化，对钢工件来说，实验表明，直角反射的横波当入射角在33?---57?之间时，声压反射率为最大值1；当入射角大约在29? 和61? 附近时，反射率达到最小值；当入射角小于29?或大于61?时，反射率又逐渐增大到最大值1，所以，在探测平面缺陷时，选择探头的入射角应避开29?和61? 及其附近的角度。

39. 简述钢轨气压焊缝中光斑缺陷形成的主要原因。

答案:主要有以下几点：

端面不洁，有污物；

火焰不正常；

摆动量不符合要求，过大或过小；

两被焊端面被夹紧预顶后，间隙过小，加热过程中产生污染；

顶锻量过小或过早；

加热时间短，使温度达不到焊接要求。

40.简述钢轨接触焊缝中灰斑缺陷形成的主要原因。

答案:顶锻过程中受氧化、母材中存在的夹杂物被析出、顶锻合缝时未能将其氧化物彻底挤

出