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随着压力管道越来越多的在城市发展、能源运输、石油化工等领域中得到广泛应用,如何合理、有效地保证管道焊缝无损检测的可靠性和缺陷诊断的准确性已成为近年来国内外研究的一个重要方向。超声检测是最有效的管道焊缝无损检测方法之一。本论文针对管道焊缝超声手动A-显示扫查检测结果缺乏直观性和可记录性,且缺陷判别受检测人员主观因素影响,容易漏检等不足,研究采用一种超声自动扫描成像检测方法,实现管道焊缝超声成像检测。 本文结合焊缝超声检测的特点,从声波传播的弹性力学的基本方程入手,导出超声波在各向同性固体介质中的波动方程,并对超声波在固体中的传播行为进行了理论计算,通过有限元方法对弹性固体介质中圆柱形横孔引起的声波散射问题进行了模拟仿真,为后续试验中缺陷的成像识别提供依据。在研究管道焊缝的缺陷定位方法以及超声C-扫描、B-扫描和P-扫描成像检测方法的成像原理与成像特点的基础上,对不同埋深、不同类型的缺陷进行了超声扫描成像检测试验,试验结果表明缺陷定位误差小,成像结果清晰直观。最后通过超声自动扫描成像检测方法对管道焊缝缺陷进行了定性定量评估与诊断分析,结果表明,采用超声C-扫描成像和P-扫描成像相结合的超声多维扫描成像方法可以直观地得到焊缝区缺陷的位置、大小、分别和取向等特征信息,能有效提高管道焊缝无损检测的可靠性和缺陷识别的准确性。