超声波探伤,是无损检测里的重要方法。水浸超声波探伤,是用水作为耦合剂、探头与钢件不接触,利用探头发出的超声波经过水传播到钢件中从而进行探伤。本论文从水浸超声波探伤技术出发,分别研究水浸垂直入射探伤技术、水浸斜入射探伤技术、水浸超声波扫描三维成像技术。主要内容有:(1)从探头的类型、尺寸和频率三个方面研究水浸探伤探头的选用。水浸探头按是否聚焦分为非聚焦探头和聚焦探头,使用这两种类型探头分别探伤含有三个倾斜角不同的平底孔的试块和内部含有多个缺陷的试块,由结果得知,非聚焦探头扫查覆盖空间大,而聚焦探头声能集中、对缺陷方向不敏感。理论分析探头的尺寸、频率对探伤的影响得知,根据钢件厚度、缺陷情况、检测要求等,选择的探头类型、尺寸和频率要确保能检测到要求的最小缺陷、保证超声波衰减较小。理论分析计算水浸探伤水层厚度及其对聚焦探头焦柱的影响,得到焦柱在钢件中位置的计算公式。通过对一含有缺陷的锻件进行水浸垂直探伤,结合低倍检验、金相检验、扫描电镜检验,得知,利用水浸探伤的成像分析功能可得到钢件内部缺陷在不同视角的投影图像及缺陷分层变化情况,水浸探伤对缺陷形貌的掌握、缺陷性质的预判起到重要作用。(2)缺陷的取向对水浸超声波垂直检测有影响且有时影响很大,采用水浸小角度纵波入射检测的方法,将探头倾斜一个小角度对含有三个倾斜角不同的平底孔的试块进行扫查,由结果得知,小角度纵波检测可更真实地反映出缺陷的实际形貌和当量大小,扫描结果受到缺陷取向的影响较小。调整探头倾斜角度在15.4°与22.4°之间,利用波型转换原理,用横波扫查一个含有多个较深人工平底孔的较薄平面钢件,由结果可知,此时探伤灵敏度最高,能得到良好的检测效果。水浸斜入射检测可弥补常规垂直入射检测在平面锻钢件探伤中的不足。(3)利用MATLAB软件在原超声波扫描软件的基础上开发其三维成像程序,将水浸超声波扫描结果文件导入该程序即可实现缺陷在不同视角上的成像显示、分层显示和三维成像显示。该程序弥补了原扫描系统的不足,对缺陷形貌、位置、变化等信息的分析掌握起到重要作用。通过实际测量钢件的多次底面回波高度,拟合出超声波DAC曲线,并利用此曲线对水浸超声波扫描结果进行传输修正处理,补偿了超声波扫描时的衰减,得到更真实的缺陷形貌。