随着铝合金在航空航天的广泛应用,铝合金薄板焊接质量问题越来越受到重视。焊缝中出现的气孔和裂纹等缺陷将直接影响到焊缝的强度及其使用可靠性。基于铝合金薄板焊缝中的缺陷位置对后续的焊接工艺处理以及焊缝强度计算和焊接可靠性评价的实际意义,保证焊缝的质量,需要对缺陷进行深度定位,确定缺陷在深度方向上的位置信息。常用的检测方法中,射线探伤只能获得缺陷的平面分布信息,难以确定缺陷在焊缝中的深度位置;超声波检测利用声波在材料中的传播路径与缺陷的几何位置关系可以准确地得到缺陷的位置信息。薄板探伤时,其焊缝内部微小缺陷和近表面缺陷对检测系统要求有较高的灵敏度和缺陷分辨力。常规超声波探头检测时,其声束扩散,前沿长,定位误差较大。因此开发一种适用于薄板焊缝的信噪比高、定位准确、实用性强的超声探头非常必要。根据接触聚焦超声波探伤原理,本文通过对探头结构、楔块材料、探头参数等方面的设计和选择,开发了反射式直接接触点聚焦横波斜探头。为了评价探头的检测性能,我们制作了三个模拟试件来对点聚焦探头进行声场、定位、灵敏度等方面的测试,结果表明:反射式接触点聚焦探头衰减较小,聚焦效果好,信噪比高,定位准确,实用性较强。然后采用该探头对实际焊缝进行了检测,经剖切验证,其深度与测试结果吻合较好。为了对铝合金薄板缺陷定位问题进行研究,我们还初步探讨了三角检测法的铝合金薄板模拟横孔的深度定位。通过声场分析,并基于三角检测法原理和具体实验步骤,推导出深度定位计算方法。模拟横孔的定位结果表明:缺陷整体定位误差较大。分析其原因可能与实验误差、参数设置、探头选择等方面有关。综上所述,反射式接触聚焦方法检测效果较好,定位比较准确,适合薄板焊缝微小缺陷的实际检测应用。三角检测法在定位方面的应用还需进一步研究。