搅拌摩擦焊作为一种新型的固相连接技术,应用越来越广泛,特别是铝合金材料,已应用到航天航空等领域。由于工艺参数选择不当和母材表面处理不当等原因,铝合金搅拌摩擦焊接头中常会出现隧道型孔洞、根部未焊合等缺陷,对接头的力学性能产生致命影响,因此对接头中缺陷的无损检测是非常必要的。随着对无损检测结果精度要求的提高,很难通过一种检测方法就完全实现工件中缺陷的检测,通常采用多种检测手段相互验证,各种方法检测结果之间的数据融合技术较为常见。本课题主要针对2219铝合金搅拌摩擦焊接头中可能产生的隧道型孔洞、根部未焊合缺陷,通过对比水浸聚焦超声C扫描和超声波相控阵技术两种方法得到的无损检测结果,来分析不同检测方法对孔洞型缺陷、根部未焊合缺陷的检测能力及定量、定位精度,并在试件不同表面状态下,用超声C扫描、超声相控阵对宽度微米级的根部未焊合缺陷进行检测,探讨了影响该类微小缺陷检出能力的因素,完善目前对这类缺陷的研究还存在的不足。用超声C扫描和超声相控阵多深度聚焦方式对隧道型孔洞的位置和尺寸进行了测量,两种方法的检测结果相比,孔洞缺陷的位置相差约0.5mm,尺寸相差约1mm。去除焊缝上、下表面的情况下,超声C扫描和多深度聚焦方式可检测出宽度10um左右的根部未焊合缺陷。对同一试件在不同表面状态下,分别进行了超声波相控阵扇形扫查,发现有根部未焊合缺陷试样的检测图像中有3个特征信号,无根部未焊合缺陷试样的检测图像仅有1个特征信号。此外,用实验验证的方法分析了影响超声波对缺陷检出能力的因素,由于组织不均匀,相对于后退侧,焊缝前进侧对超声波衰减更大;焊接后,母材表面包覆铝在后退侧表面堆积,造成表面粗糙度较大,对入射超声波能量也产生剧烈的衰减。总体上说,相对同一反射体,超声从前进侧方向入射时回波幅值高于从后退侧入射,为根部未焊合在检测方向的选择上提供依据。