铝合金是仅次于钢铁的第二大金属材料,广泛应用于日常生活和航天航空领域。但铝合金中的偏析、夹杂、孔洞和裂纹等质量缺陷,,严重影响了合金的性能,限制了其适用范围。常规检测上述质量缺陷的手段,如钻孔法、能谱法、扫描电镜等,丧失了元素的初始状态,而且检测范围较小,检测周期较长。原位统计分布分析方法融合了传统火花直读光谱和先进的计算机处理技术,能够实现大范围的快速原位扫描。依托于原位统计分布分析方法在钢铁领域的成熟应用,升级r金属原位分析仪的激发光源和火花台；优化了实验参数,并制定了相应的偏析工作曲线,能够准确定量分析各元素成分；实现了铝合金的大面积(mm2)扫描,得到的二维成分分布图和三维成分分布图能够直观形象地反映出合金中的偏析带和偏析点：对扫描范围内各元素进行统计分析,得到的最大偏析度、最大偏析位置和统计偏析度能够反映出合金的均匀性;对YL113合金中的Fe, Mn元素进行强度-位置图像拟合,推测出FeMn相的存在,和扫描电镜的结果对应良好；频数-强度图和强度-位置图证实了ZLD101合金中存在Fe, Mn, Ti夹杂,并引入异常信号准强度比的概念,排除了背景信号和夹杂物干扰信号的影响,成功的应用于夹杂物含量的计算；通过二维剖图,判定了Al-Si-Mg合金和Al-Cu合金中的缩孔位置,并对缩孔的面积做了初步探索。在判别铝合金质量缺陷的原位分析方法的基础上,对铜合金、高温镍合金和钛合金也做了尝试,实验结果表明：借助原位分析技术对铜合金中Ti, B, Zn的准确定量分析,可以推断其组织的分布；三维成分分布图能够反映出Fe硬质点的位置；高温镍合金中存在明显的偏析带,是应力的集中点,原位分析和拉伸实验对应良好,证明了该偏析带最先断裂；钛合金中的缩孔判定和统计分析与铝合金的分析方法一致。本文实验证明,原位分析技术可以快速的检测铝合金等四种合金中的偏析、夹杂和缩孔等质量缺陷；检测速度快,检测范围大,而且对合金中的低含量元素Ti,B等的检测,效果优于能谱检测。