焊缝作为管道结构中缺陷产生的高发部位,对工程安全运行造成威胁。为保障管道安全运行,需对管道进行定期检测。本文基于导波技术,运用对称非对称模态分离算法和时间反转波场聚焦法,通过Abaqus数值仿真与实验相结合的方式,对双焊缝直管道、单焊缝弯管及双焊缝变截面管道的焊缝缺陷识别、定量、定位展开了研究。主要研究内容及结论如下:(1)利用对称非对称模态分离算法,根据波包处非对称程度对比,完成焊缝缺陷识别。模拟计算结果表明,同一截面缺损率下,弯管焊缝内、外部缺陷对反射系数的影响无明显差别。根据拟合出的焊缝缺陷反射系数与截面缺损率间的数量关系,实现缺陷定量。(2)利用时间反转波场聚焦法对焊缝缺陷定位。模拟结果表明,与时间反转处理前相比,时间反转法有效提高了弯管焊缝及双焊缝管道前焊缝缺陷波包识别率,实现了双焊缝管道后焊缝缺陷周向定位。(3)开展了双焊缝直管道焊缝缺陷检测实验研究。分别对焊缝缺陷大小所对应的圆心角为20°、45°、60°、90°、120°、150°时的管道进行实验,对同一尺寸缺陷进行了四组频率测试。实验结果表明基于对称非对称模态分离算法,可以识别出截面缺损率大于8%的焊缝缺陷。