近年来，我国大容量高参数的机组相继建成投产，机组多数关键部件采用了大量的新工艺、新结构，如异型焊缝接头，此类部件的应用给检测技术带来了极大挑战。传统异型非均匀金属部件可以通过一面超声检测，在一定程度上检出内部危险缺陷，但是异型部件焊缝两侧往往均无有效检测平面，且非均匀组织波的传播方向发生改变，给检测带来较大困难，而开展新结构金属部件的有效检测和监督，是保障机组安全可靠运行的前提条件，也是行业今后发展方向的必要要求。 因此，基于大容量、高参数机组关键异型构件焊缝尚无有效评级手段行业背景以及企业迫切的技术需求下，研究出一种层分反射多阵元协同超声相控阵的异型非均匀材料构件焊缝的安全状态评价技术研究，用以解决关键异型非均匀材料构件焊缝的安全性评价，确保机组稳定运行，预防事故发生，增加企业经济效益和社会效益。项目具体关键技术如下： 建立异型构件模型，采用数值模拟的方法单因素试验分析5-15MHz不同频率和1-15mm激发孔径对异型非均匀材料构件检测精度和范围的影响，确立检测参数对检测结果的影响. 通过构建不同界面模型，理论计算入射角及波速的变化公式以及实验数据与理论计算对比，从而确定非均匀组织内部机械波入射角和波速的变化规律。 通过层分反射，区域交叉确定声波有效覆盖面积，用交叉取中，双向移动的方式，实现斜坡反射，最终实现二次、三次波全面积覆盖的扫查定位。 用分路径扫查，将实际部件实现部件分区，分层、用斜边反射实现部件的全覆盖，端边结构的2次以上检测覆盖，后进行数据整合，还原部件形态图，缺陷位置图，特定波形参数组织中的入射角和速度的变化转变成结构的变化以及各种缺陷在显示中的变化，实现非均匀组织内部缺陷在扇形扫面及成像技术相控阵的检测，从而实现定量、定位、定性的异型构件安全评价技术。 目前，此成果已在大唐发电有限公司得到应用，利用本项目研究成果可以解决关键异型非均匀材料构件焊缝的安全性评价，确保机组稳定运行。 1号、2号机组给水再循环管道检测成功应用基于层分反射多阵元协同超声相控阵的异型非均匀材料构件焊缝的安全状态评价技术后，保障了设备的安全性，同时机组高效稳定运行，降低了人工成本，也有效降低了机组非停概率，减少了隐形发电量损失，提高了1号、2号机组的经济性和安全性，为东电厂稳定发展奠定了重要基础。