列车已经成为日常生活中重要的交通工具,其安全保证的重要性不言而喻,一旦发生事故,会造成严重的后果。随着中国的高速铁路事业不断发展,轨道列车的行驶速度快速提高,对列车的零部件要求也越来越高。车轴在列车运行中承受交变载荷,容易发生损伤,保证车轴的生产质量,对保证列车运行的安全性和可靠性要重大意义。在车轴制作质量管理流程中,保证方钢材料的质量工作是重中之重。目前,方钢坯料超声检测依然大范围采用人工的探伤方式。采用便携式超声波检测仪器,工人需要时刻紧盯仪器屏幕,依靠自身的经验分析断回波波形,最后判别是否有缺陷,这一过程劳动强度大且要求工人具有丰富的检测经验。针对动车车轴方钢坯料的检测需求,研制采用超声波无损检测方法的检测装置,代替工人手持超声波探头在待测钢坯的表面上移动的过程,降低工人劳动强度。设计方钢坯料超声波检测电路,基于脉冲反射式超声波检测方法,设计检测专用的检测电路。检测电路包括基于尖脉冲激励原理的发射电路和包括程控增益和高速采集模块的接收电路。开发超声波检测系统控制软件,建立电脑端与检测端的通信实现数据回传和指令传递的功能。基于小波分析技术,构建缺陷提取的处理方法。检测回波超声信号中往往有大量的噪声,提取可能被噪声淹没的缺陷信息是检测的一大难点。基于常Q值滤波器的思想,利用小波分解提取信号特征,确认最优信噪比下的重构设置。基于重构信号的噪声残差和高尺度分解系数,进行低频漂移成分的去除。在方钢钢坯超声检测中,回波频率由于非线性反射会发生改变,缺陷回波的能量会分布到中心频率附近,而噪声信号的频率比较分散,能量分散到整个信号采集频带。所以信号成分在跨越分解尺度时,具有明显的相关性,而且能量集中,噪声则不具有此特征。所以可以基于统计分类强化局部尺度区域特征,提取缺陷位置。本文针对方钢钢坯的无损检测方案进行了研究,设计了代替人工扫描的超声波检测装置,并开发了配套的超声检测电路。该方钢钢坯超声检测系统能减轻人工劳动强度,具有一定经济效益。针对检测超声信号容易被背散噪声淹没的情况提出基于小波分析的处理方案,可以为后续研究提供参考。