近年来,T型焊缝的检测越来越受到人们的重视,它的常规检测方法有磁粉、渗透、射线、传统超声、超声相控阵等。其中,超声相控阵技术有着其他无损检测方法不可比拟的优势:检测效率高,灵敏度高,对人体无害等。然而超声相控阵技术在T型焊缝的检测方案方面还相对薄弱。本文基于T型焊缝的特殊结构和超声相控阵的工作原理,设计了针对T型焊缝的详细的检测方案,并对提高相控精度进行了研究。首先,在检测方案设计之前,根据超声相控阵的声场特性和T型焊缝的结构特征,确定了检测声束的波型、超声相控阵的工作方式和探头的选择原则。然后,从焊缝不同部位的缺陷检测角度出发,分别设计了根部、坡口和中部的缺陷检测方案,主要包括最佳检测面的确定、探头和楔块、扫查方式和偏转角度等。最后,通过CIVA软件对设计方案进行仿真,通过分析仿真结果,验证了检测方案的可行性。将最优的检测方案应用于T型试块的检测,并分析检测结果,估测缺陷的位置和尺寸信息,再通过经验分析,对缺陷的类型作出估判,最后,将其与试块实际缺陷信息相对比,验证了检测方案的可靠性。对该实验的缺陷回波信号进行了基于小波包的能量特征提取,得到缺陷的能量特征柱状图,并选取能量相对较大的频段的能量构成特征向量。通过对比各种缺陷回波信号的能量特征,分别分析了每种缺陷回波信号的能量分布特点,验证了其能量特征的可区分性。相控精度是影响检测结果质量的重要因素之一。针对国内超声相控阵系统相控精度低的问题,提出了基于FPGA的高精度的相控设计方法,并结合精度为2.5ns的相控发射电路的设计,通过仿真和实验验证了该设计方法的可行性,对我国的超声相控阵系统的相控精度提高具有一定的意义。