汽轮机超声波相控阵检测中要求高、工作量大的部件是汽轮机转子，转子上需装数以千计的各式各样大小叶片，每一个叶片的叶根在高温、高压、高速运转中，承受着数十吨甚至数百吨的离心力、弯力和扭力这使得转子在高速旋转的过程可能导致叶片叶根裂纹的产生，从而影响到转子的安全运行我国电站大型汽轮机装机规模近10年来连续迅速增加，600MW及以上容量机组已成为主力机组叶片工作参数越来越高安全可靠性愈显重要。即使叶片发生轻微的损伤所引起的汽轮机安全可靠性的降低也是不容忽视的。
在役过程中，现有常规无损检测方法:磁粉检测、涡流检测只能检测根部端面2mm左右纵深的区域;渗透检测只能检测根部端面开口型缺陷；叶根沿转子轴向厚度太大，射线检测也无法进行；传统超声检测灵敏度达不到要求，无法实现检测区域的全覆盖，并且各种反射信号从A形显示上难以辨别且操作空间受限制，采用渗透、超声表面波、磁粉等检测方法对某台汽轮机轴向装配枞树型叶根进行检测，并对以上3种方法进行了比较。结果表明，磁粉检测的磁痕部位缺陷与超声表面波检测的结果完全一致，即在叶根出汽侧第1齿存在长15 mm的未开口裂纹。由于磁粉检测不易操作建议汽轮机轴向装配枞树型叶根的检验方法以超声表面波检测为主，磁粉检测和渗透检测共同验证和配合。因此，开展叶片叶根超声相控阵检测技术的研究，对于提高汽轮机的维护质量，保障汽轮机运行可靠性具重要意义。
超声相控阵检测技术通过对阵列换能器中各阵元相位控制获得灵活可控的合成波束。它具有动态聚焦、成像检测、对复杂形面的检测、高灵敏度、分辨率和信噪比等多项优点。在检测速度、缺陷定量分析、降低工人劳动强度等方面都有显著的优越性近年来正成为国际无损检测界研究和应用的热点。相控阵研究现状超声相控阵技术源于雷达天线电磁波相控阵技742012年第34卷第11期术初被用于医疗领域[2]在20世纪60年代初期才被引入超声自动探伤领域中[3]。但由于相关技术的限制直到90年代末期才被广泛认可并出现了商品化的相控阵探伤仪。在无损检测领域传统的人工超声检测方法正在逐渐被自动超声探伤系统取代。超声相控阵检测技术因其的优点引起国际无损检测领域的高度重视[2]。将超声相控阵技术与图像处理技术相结合一方面能够将相控阵超声探伤的结果以图像形式准确完整地体现出来为后续的利用数字图像技术实现自动判伤打下良好基础;另一方面能够准确检测出物体中的缺陷确定其位置、大小和性质这将大大减轻探伤人员的负担并改善检测结果的正确性和可靠性。
可见超声波相控阵检测技术在汽轮机检测中起着相当重要的作用。因此，掌握其检测方法对于汽轮机的质量保证有着非凡的意义。
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