一、适用的材料类型

超声相控阵本质是通过超声波的传播与反射实现检测，因此适用于能有效传播超声波的材料，包括：

金属材料：几乎所有金属及合金，如钢（结构钢、不锈钢）、铝、铜、钛、镍基合金等，广泛用于焊缝、锻件、铸件的缺陷检测（如裂纹、气孔、夹杂）。

复合材料：如碳纤维增强复合材料（CFRP）、玻璃纤维复合材料等，可检测层间剥离、纤维断裂、孔隙率等缺陷（相控阵的多波束特性尤其适合复杂层状结构）。

非金属材料：塑料（如 PVC 管道）、陶瓷（如绝缘瓷套）、混凝土（如桥梁构件）等，可检测内部空洞、开裂、分层等。

不适用的材料：超声波难以穿透或严重衰减的材料，如泡沫、多孔吸声材料、某些粉末冶金制品（孔隙率极高）等。

二、对检测对象的形状要求

超声相控阵对形状的适应性较强，但需结合工件形状优化检测方案：

平板 / 规则形状：如钢板、板材，无需特殊调整，直接采用线性扫查即可覆盖检测区域。

曲面 / 异形件：如管道、压力容器封头、汽轮机叶片等，需通过以下方式适配：

采用曲面适配探头（如弧形阵元探头），确保探头与工件表面贴合，减少耦合损失；

调整波束偏转角度，补偿曲面引起的声波传播路径变化（如管道检测中，通过 “扇形扫描” 覆盖圆周方向）；

配合机械扫查装置（如机器人臂、导轨），实现沿曲面的连续扫查，避免漏检。

限制：若形状过于复杂（如多棱角、深凹槽），可能导致局部区域无法耦合或波束被遮挡，需通过数值模拟（如声场仿真）提前评估检测可行性，或结合其他检测方法（如渗透检测）补充。

三、对检测对象的表面状态要求

表面状态主要影响超声波的耦合效率和信号质量，具体要求如下：

表面平整度：需相对平整，避免严重凹凸、毛刺或深划痕。粗糙表面会导致超声波散射（能量损失），信号信噪比降低；若表面起伏过大，探头无法稳定贴合，可能产生耦合间隙（引入空气层，声波几乎无法穿透）。

表面清洁度：需去除油污、锈蚀、氧化皮、涂层（过厚时）等。油污可能影响耦合剂的附着；锈蚀 / 氧化皮会增加声波衰减；厚涂层（如超过 1mm 的油漆层）会改变声波传播路径，需提前去除或通过参数补偿（如调整焦距，计入涂层厚度）。

耦合适配：对于轻微不平整或曲面，可通过选择合适的耦合剂（如高粘度机油、甘油）、使用柔性探头（如橡胶包裹阵元）或施加稳定压力（确保探头贴合）改善耦合效果。

综上，超声相控阵的材料适用性广，对形状和表面状态有一定要求，但通过探头设计、参数优化和扫查方案调整，可大幅提升对复杂工件的检测能力。https://industrial.evidentscientific.com.cn/zh/ndt-tutorials/intro/ut/