焊缝的内在质量是影响螺旋缝埋弧焊管安全运行的关键因素,而超声波自动检测是检验焊缝质量的主要手段之一,超声波自动检测的可靠性尤其重要。本文对传统超声波自动检测中存在的问题进行了分析,探头耦合效果不良是影响检测效果的主要因素,针对这种情况本文提出了一种新的耦合方式,并设计、制造了喷水耦合装置。设计的喷水耦合装置改变了探头的耦合方式,改善了探头耦合效果,从根本上解决了传统超声波检测耦合方法带来的漏检风险。首先,本文从理论上论证了水浸法在钢管焊缝超声波检测中的可行性,对水浸法纵波检测和水浸法横波检测进行了比较,最终确定利用水浸法中的横波检测方法进行下一步离线测试。离线测试前,本论文对超声波检测系统包括检测仪器、探头和耦合剂进行了合理选择,测试对象选用了超声波检测中的所有类型的试块包括标准试块、对比试块和模拟试块,确定了每种离线测试的测试顺序和指标。通过对离线测试结果的分析,水浸法检测各项测试结果满足了标准和检测需求,能够替代目前采用的传统直接接触法。根据离线测试结果,本文利用超声波在不同界面产生折射的声学特性,设计了一套喷水耦合装置。装置加工完成后进行了功能验证,并针对水流的不稳定性进行了改进,设计的装置满足了检测要求。最后,设计的喷水耦合装置进行了上线测试。测试过程中,根据相关标准的要求制作了对比样管,对所有人工参考体进行了对比测试、动态验证和重复性验证。测试结果表明喷水耦合装置的耦合效果满足超声波自动检测的要求,特别是在竖通孔检测能力方面优于传统的直接接触法。设计的喷水耦合装置在解决了直接接触法耦合不稳定问题的同时还具有其他优点,例如：进行灵敏度调试时调整更方便,更容易获得较高的灵敏度,动态波形表现较好；对于不同管径、壁厚的钢管,喷水耦合法只需要调整探头的角度即可满足检测需要,而传统的直接接触法需要根据不同钢管规格采购探头；喷水耦合法探头与钢管表面无直接接触,检测中探头与焊缝的角度不会因为摩擦而发生变化,同时保护了探头,降低了使用成本。