增材制造过程中由于温度变化剧烈,工件内部会产生气孔、裂纹等缺陷,影响工件安全使用,因此对增材制造工件缺陷进行无损检测尤为重要。常规超声检测方法受高温限制、耦合要求等因素影响,在增材制件缺陷检测中较为局限;激光超声作为一种新型无损检测方法,可以实现高灵敏非接触实时检测,满足增材制件缺陷检测需求。为此,针对增材制件缺陷常规方式检测应用困难,激光超声设备自动化程度低的问题,以电弧增材制件为检测对象,建立一套激光超声自动化检测系统,确定电弧增材制件缺陷激光超声检测方案,研究基于机器人的自动化检测系统扫查参数,实现电弧增材制件缺陷激光超声非接触式自动化检测,主要研究内容如下:建立电弧增材制件缺陷检测工艺。制备待测增材试块,测量超声传播声速;开展激光超声缺陷检测仿真,分析超声传播路径与A扫,确定检测方法;开展激光超声缺陷检测实验,分析缺陷检测波型与B扫,确定扫查方式;对比理论、仿真、实验,判断激光超声对电弧增材制件缺陷检测效果。制定自动化检测系统总体方案。为实现仿形扫查,提高检测效果与智能化水平,提出机器人辅助扫查的激光超声自动化检测系统设计方案;研究光路传递、光源选择、光斑间距、扫查速度、点位间距、轨迹间距、扫查方向对检测结果的影响,获得机器人运动与自动化系统扫查匹配的参数。搭建激光超声自动化检测系统。根据系统总体方案,进行运动装置、采集装置选型,设计检测装置结构,开发超声信号采集软件,实现超声信号数据采集、滤波、显示、保存;通过试块定点检测调试系统各模块功能,硬件与软件相互配合形成激光超声自动化检测平台,保证系统满足检测需求。开展激光超声自动化系统实验。在仿真软件中进行坐标系统定义与检测装置位姿描述,规划机器人扫查路径;针对电弧增材试块,开展仿形扫查实验,对比扫查架系统检测实验结果,自动化系统实现多缺陷识别,检测深度与检测效果有所提升,证明激光超声自动化检测系统有效可行。电弧增材制件缺陷激光超声自动化检测系统及相关研究工作对复杂环境下增材制造工件缺陷无损检测具有一定理论价值和参考意义。