金属增材制造选区激光熔化技术近年来发展迅速,由于其高柔性、快速加工和可以加工形状复杂零件等优点,在功能部件生产中得到了广泛的应用。但是打印过程中的快速冷却以及铝合金对激光的吸收率低、反射率高的特征,使得打印表面粗糙度高同时打印过程中常常伴随着各种微小缺陷。此类缺陷将直接影响材料的性能并可能带来极大的安全隐患、造成巨大损失。因此在增材制造过程中对产生于表面及亚表面的缺陷的检出具有重大意义。激光超声检测技术由于其非接触性、频带高、适用于恶劣环境、可激发各种波型等特点被广泛的应用到复杂的工业检测上。本文围绕金属增材制造制件表面及亚表面缺陷的激光超声检测技术开展了系统的研究。本文基于激光超声技术,首先研究了表面粗糙度对激光超声检测的影响;然后分析表面波与表面以及亚表面缺陷的相互作用关系,讨论了表面波在遇到缺陷时的传播路径以及幅值的变化,根据超声C扫描对粗糙表面的表面及亚表面缺陷进行定量检测;最后利用小波阈值降噪技术对超声信号进行降噪处理,以提高缺陷检测的精度。由于增材件表面粗糙度影响缺陷检测精度,所以本文首先研究了粗糙度对激光超声激励、接收和传播的影响,发现随着表面粗糙度的增加,表面波峰值呈现先增加后减小的过程。其次,分析粗糙度与表面波能量衰减和波速的关系,确定最佳检测距离。在此基础上,本文还研究了不同宽度以及埋藏深度的表面及亚表面缺陷与表面波的相互作用关系,探究了激光超声检测技术对于具有不同表面粗糙度的表面及亚表面缺陷的定量检测精度。对于表面缺陷,分析得到其宽度对反射回波的到达时间没有太大的影响,对透射波的幅值影响较大,宽度越大,透射波的幅值越小;对于亚表面缺陷,分析得到亚表面缺陷的埋藏深度与反射回波的峰峰值呈线性关系,埋藏深度越深,反射回波的峰峰值越小。当增材制件表面粗糙度增加时,利用超声C扫描技术可检出的表面缺陷宽度增大。粗糙度小于11.1μm时,可检出表面缺陷宽度最小为0.2mm的缺陷,粗糙度为11.1μm时,可以检测到最小宽度为0.4mm的缺陷;粗糙度小于10.4μm时,可以检测到埋藏深度最深为0.5mm的亚表面缺陷。最后通过小波阈值降噪技术,选取小波基函数为“db6”、分解层数2层、“rigrsure”阈值,软阈值函数为最终降噪参数,对A扫信号进行降噪并重构成C扫图,提高了信噪比及检测精度。