钛材在特殊环境下具有良好的耐腐蚀特性,常常被应用到高腐蚀性制品生产行业。受加工工艺的影响与服役过程中内部流体的腐蚀和热应力的作用,钛钢复合板容易出现分层、腐蚀坑及裂纹等缺陷,严重影响了钛钢复合板有关设备的运行安全。本文针对钛钢复合板的结构特点,提出了一种基于超声爬波检测技术的钛钢复合板缺陷无损检测方法,能够对钛钢复合板中界面缺陷的有效检测。综合分析了双金属复合板的应用技术优势,比较了多种无损检测方法。钛钢复合板中钛与钢的声阻抗相差较大,超声波在钛钢贴合面会产生明显的回波,常规超声检测很难识别出钛钢结合缺陷。超声爬波以其在该条件下的检测优势,可高效地发现钛钢复合板的分层、腐蚀坑及裂纹等缺陷。论文将超声爬波技术应用于钛钢复合板的缺陷检测,分别做了检测技术基础理论研究、声场测试、数值模拟与实验验证等工作。超声爬波理论研究。阐述了其技术原理,设计了人工试块,利用实验测试法研究了爬波的声场特性。结果发现,爬波是由于超声波以第一临界角从第一介质传播到第二介质后折射形成一种特殊形式的波,其声场具有多种振动模态,包括爬波、横波和头波利用该特性来检测钛钢复合板分界处常见性缺陷。钛钢复合板超声检测方案研究。在钛钢复合板超声检测分析模型和常规超声检测方案分析的基础上,确定了钛钢复合板的超声爬波检测方案。钛钢复合板超声爬波检测数值计算研究。采用Comsol Multiphysics有限元软件,研究了钛钢复合板中超声爬波的传播规律。在钛钢界面设计气孔、裂纹及脱粘三种类型缺陷,研究了爬波在界面缺陷条件下的传播,获得了有无缺陷时的观察点位移对比曲线。结果表明,由三种缺陷引起的散射信号均较明显,表明超声爬波技术应用于钛钢复合板中界面缺陷检测的可行性。钛钢复合板超声爬波检测实验验证。设计并制作人工预制缺陷试样,模拟气孔、内部裂纹、夹渣、未熔合等缺陷。对爬波探头组件进行设计制作,并搭建超声爬波检测系统,对试块弓字形扫查检测,得到超声A扫与C扫成像结果。实验结果表明,检测系统能够检测出Φ2mm横通孔的气孔缺陷、宽度0.1mm和深2mm刻槽的裂纹缺陷,以及宽度3mm和深度为0.3mm的脱粘缺陷。最后利用检测装置做了爬波检测信号与检测厚度关系实验,将实验结果与仿真结果进行了对比分析,得出的规律一致。最后利用检测装置做了爬波检测信号与检测厚度关系实验,对实验结果和数值模拟结果进行了比对分析,二者中检测信号与检测厚度关系曲线比较吻合。