周世圆，郑翀，赵灿，杜佩承，程宇涵，王永红

（1.北京理工大学 机械与车辆学院，北京 100081；2.西安航天发动机有限公司，陕西，西安 710100）

焊缝熔深是指焊缝金属从焊缝表面向接头内延伸的距离，不包括焊缝余高.焊缝熔深是衡量焊缝质量的一项重要指标，直接影响着焊接构件的承载能力、安全性能和使用寿命[1−4].喷注器是液体火箭发动机的关键部件，由喷注器盘和喷注环通过电子束焊焊接而成，其焊缝熔深的合格性对喷注器自身及发动机整体的安全性能起决定性作用.若其焊缝熔深达不到合格性要求，会导致焊缝承载截面面积减小、强度将低，在工作时可能造成氧化剂或燃料从焊接接头处泄漏，影响推进剂混合比，降低推力室比冲，影响发动机效率，同时造成安全隐患.因此，开展喷注器电子束焊缝熔深的定量检测研究，对保证液体火箭发动机的安全性能和改善焊接工艺具有重要意义.

超声波因具有良好的穿透性，在制造和检测等领域受到了研究人员的关注[5−6].近年来，国内外专家对焊接构件焊缝熔深的超声检测技术开展了广泛研究.常规超声[7−8]、超声显微[9−10]、TOFD[11−12]、超声相控阵[13−16]等常用超声检测方法均可实现不同构件焊缝熔深的定量检测.喷注器截面结构复杂，焊缝分布密集，检测位置小，采用单探头入射进行检测，无法直接获取可以表征焊缝熔深信息的信号；喷注器厚度小，检测区域位于近表面0.5 mm～3.2 mm 之间，采用TOFD 方法存在表面盲区问题[17]，对于焊……