伴随先进制造业的快速发展,电阻点焊技术作为主要的薄板焊接手段已广泛应用于车辆船舶、电子科技、电力工业等领域,极大的推动了工业进步,其焊接品质更是直接关乎到人民的安全问题。目前,国内外对点焊质量的检测手段大多通过A扫信号的时频分析或建立各项焊接参数（如:电压、时间、电极压力等）与点焊质量的数值模型来完成点焊质量预测。然而,由于焊接过程中影响因素众多,因此,上述检测手段均存在一些弊端,对电阻点焊的质量评估的精确度造成影响,从而对生命财产造成威胁。超声成像技术作为一种最具发展潜力的无损检测方法,已经被应用于各种产品的质量评估,并逐渐朝着高质量、高性能表征的方向发展。在此背景下,本文提出了利用超声成像技术开展电阻点焊质量检测的课题研究,基于合成孔径聚焦技术,获取点焊内部的三维超声高分辨率聚焦图像;此外,结合定量研究,最终实现点焊构件的熔核直径、压痕深度等参数的高精度测量。主要研究工作如下:一、分析了声束指向性对常规成像的影响,从而对合成孔径聚焦技术进行介绍;通过爆炸反射与反向传播的成像原理,阐述并推导了基于射线追踪的信号延时叠加与频谱相移迁移两种成像算法,并讨论了均匀多层介质情况;通过对成像分辨率与空间采样的分析,证明了本文提出的合成孔径成像技术的优越性。二、基于COMSOL有限元仿真平台构建了不锈钢电阻点焊模型,对超声波在点焊构件的传播特性进行分析;通过仿真进行B扫图像与合成孔径聚焦成像的对比研究,说明了B扫图像会受到声波衍射现象的影响而造成甩弧严重的弊端,而合成孔径聚焦技术能够克服此缺点,验证了合成孔径成像技术对熔核缺陷的检测能力;另外,通过仿真探究了缺陷成像的分辨率,结果证明当相邻两个缺陷间隔为阵元孔径一半时,频域图像质量优于时域图像,为实验系统的搭建与设计奠定了基础。三、针对电阻点焊超声成像检测的实际应用,搭建了电阻点焊成像检测超声实验系统,验证了当试件存在熔核过小、开焊及压痕过深等缺陷时仿真结果的准确性;在仿真的基础上,利用-6 d B定量法对熔核直径进行了定量测量与分析,分析结果表明:频域相移迁移成像检测的平均误差相比于时域延时叠加成像降低了近一倍;此外,利用脉冲回波法对点焊压痕的曲面轮廓进行了重构,通过与成像定量检测结果的对比,证明合成孔径成像检测技术能够更好的还原压痕真实形状有效实现了电阻点焊内部高质量图像表征。四、基于以上探究,提出了三维频域成像（3D-PSM）检测技术,利用COMSOL三维有限元仿真与实验平面扫查,证明了该方法的可行性;通过标准实验试块与点焊试件不同方向、不同位置切片图的实验探究,表明该技术能够以三维形式有效表征检测对象,相比传统超声C扫成像,能够在三维空间实现物理聚焦,从而进一步提升图像质量与检测结果的精确度;通过定量测量得到熔核直径与压痕深度在x、y两个方向的平均误差分别为0.92%和1.98%,有效避免了漏判、误判的状况出现。