传统超声回波时延估计算法是在高斯噪声背景下展开研究的, 而实际工况中超声回波不仅含有高斯噪声, 还含有脉冲冲击噪声(α稳定分布噪声)等, 这导致传统算法失效。为了解决上述问题, 本文提出了一种针对混合噪声特别是包含噪声背景下的超声回波时延估计算法: 归一化循环相关时延估计算法。首先, 对归一化循环相关算法理论进行了简要的介绍。接着, 对归一化循环相关时延估计算法进行了理论推导分析。然后, 结合仿真分析, 在相同α混合噪声情况下对传统循环相关和归一化循环相关时延估计进行比较。最后, 在不同信噪比下, 对归一化循环相关时延估计算法的估计性能进行了分析。通过对比实验发现, 在噪声特征指数趋于1时, 循环相关算法已不能估计出时延, 而归一化循环相关算法的误差仍能保持在0.4 μs; 且在-10dB信噪比下, 归一化循环相关算法时延估计也能保持在10 μs误差范围内。本文所提归一化循环相关算法在混合噪声特别是包含α噪声情况下能够对超声回波时延进行精确估计, 具有传统算法所不能比拟的优势。

采用Nd:YAG激光对7075-T6铝合金进行激光对接焊试验，利用超声波探伤仪对对接焊试块进行探伤并获得对接焊试块的波形图，并用经验波形分析方法对波形图进行分析，得到不同焊接工艺参数下典型的超声波回波特征，建立了激光对接焊工艺参数与回波特征的对应关系。试验结果表明：激光器电压、激光离焦量和焊接移动速度对铝合金对接焊焊缝质量有着重要的影响。分析超声波探伤回波的波形，获得了7075-T6铝合金激光对接焊的最佳工艺参数。该技术为焊缝质量检测提供了一种新方法。