铝材具有比强度高、低温和高温力学性能优良、断裂韧度高以及抗应力腐蚀性能优越等特点，在航空工业领域一直是关键性的结构材料，其质量检测对航空器件的安全意义重大。在本案例中，两个铝环待检测的位置厚度较薄，考虑到探头近场区对回波信号的影响以及工件形状特点，因此要求探头晶片尺寸要小，本案例使用了自聚焦线阵探头对待检工件进行检测。

工件情况

待检工件是由两个厚度不同、外径相近的环状铝制工件通过搅拌焊连接而成，工件实物如下图1所示。工件外侧可放置探头的宽度仅20mm，摩擦焊位于这个区域的中央位置，内侧与外侧厚度相差较大。

图1 待测工件实物图

• 扫查方式采用相控阵扇形扫查，原理如下图2所示。

图2 检测原理图（上）和检测结果图（下）

• 探头放置位置如下图3所示。

图3 检测时探头和工件位置实体图

实验效果

• 部分焊接正常位置检测结果如下图4所示。

图4 不同位置焊接良好检测结果

• 部分焊接不良位置检测结果如下图5所示。

（a）

（b）

（c）

图5 不同位置焊接不良检测结果

小 结

使用多浦乐PHASCAN系列便携式相控阵检测仪搭配自聚焦探头可以实现铝环搅拌摩擦焊快速检测。对于厚度较薄的铝制工件，可以选择通过设备端S扫视图中一次回波信号来辅助判断缺陷信号。