焊接是船舶建造非常重要的环节,直接影响船舶使用的安全性,船舶完工交船前都需要对主要部位的关键焊缝开展无损检测,相控阵超声检测由于设备携带方便、检测过程环保等优势在焊缝无损检测中成为主流。但随着船舶建造材质的多样化,使得相控阵无损检测存在一定的局限性,尤其是相控阵检测系统内置的延时法则在很多场景下出现自主按需分配适应性差的现象,甚至出现分层界面下信噪比低、回波紊乱、微小缺陷漏检、缺陷位置偏移严重等情况。因此,开展相控阵超声全聚焦新技术研究,实现全域动态聚焦,提高信噪比,增强缺陷表征能力,可以极大的提升相控阵技术在船舶焊缝检验中的综合适应能力。本文基于单介质横通孔全矩阵捕获的回波数据,开展信噪比高、适应性强的相控阵超声全聚焦技术研究,针对单一时刻幅值代替全部回波信号导致成像质量损失问题,提出采用希尔伯特变换对其优化的方法;针对传统全聚焦仅根据路径索引的伪影与无效计算问题,提出根据声束指向性进行补偿优化与计算有效性判别优化方法。本文进一步考虑工程实际需求与限制条件,开展了斜入射式异质全聚焦算法重构与应用研究,并提出了对异质算法界面补偿优化,实现了该算法对异质分层中的缺陷检出。主要研究内容如下:1.通过单介质横通孔全矩阵数据分析,发现单一时域幅值代替全部回波信号导致成像质量损失问题,提出采用希尔伯特变换对全矩阵捕获回波数据进行预处理,根据重构结果验证了该方法捕获瞬时信号的有效性。2.重构结果发现传统全聚焦算法存在伪影问题与无效计算问题,通过分析声场真实分布情况和问题产生的原因,提出按声场的声束指向性规律对重构点进行补偿,并设计法则对重构点进行有效性判定,解决伪影问题的同时提升了计算速度。3.根据重构参数和硬件参数变化对算法的影响发现设计盲区,开展算法适应能力与设计科学性研究,调试后的算法提升了适应能力与科学性。4.结合工程实际情况,在垂直检测受限制与出现界面分层的情况下,开展斜入射式异质全聚焦算法研究,充分考虑捕获数据方式、异质分层、声束指向性、声束关注角、坐标系等参数与垂直式算法差异以及声束界面损失,进行异质算法界面补偿,提升了检出性能与检出效果。