如果不是那次高铁归途，我或许永远不会意识到焊接质量检测背后藏着如此关键的技术挑战。

那天结束学校实训焊接课程后，我踏上返乡的高铁，列车进站，目光不经意落在车门连接处的焊缝上 —— 那些细密均匀的焊接纹路，承载着全车人的安全。“这么精密的焊接工艺，究竟如何确保每一处焊缝都万无一失？” 这个疑问如种子般在心底生根发芽。回想起实训时肉眼难辨的焊接缺陷，再联想到高铁运行的极端工况，我深知传统检测方法存在局限。能否研发一种高效、精准的在线检测技术，让每一处不锈钢电焊接头的隐患都无所遁形？

这场旅途上的思考，最终催生了 “超声焊探” 项目，开启了用科技守护焊接安全的探索之路。

 

从观察到创新：一场跨越学科的技术攻坚

“一个人或许走得快，但一群人才能走得远。”

怀揣技术报国的初心，魏成锦并非孤军奋战。一支由机械设计制造及其自动化、焊接技术与工程、智能电网信息工程等专业学子组成的跨学科团队迅速集结——这不是传统意义上的研究团队。

“我们更像一群‘技术侦探’，要在微米级的焊接缺陷中找到蛛丝马迹。” 机械专业成员负责检测设备结构设计，焊接技术骨干解析熔核形成机理，智能电网攻关信号处理算法。他们打破学科壁垒，在焊花飞溅与超声回波的交织中，构建起 “设备研发 - 工艺分析 - 信号解读” 的全链条攻关体系。

突破技术瓶颈：从实验室到产业现场的跨越

确定技术方向后，真正的挑战才刚刚开始。“就像医生需要精准的影像诊断，我们需要让超声波‘看清’焊接内部的细微缺陷。我们面临的第一个难关是图像失真问题 —— 传统超声成像中，缺陷边界模糊导致误报率高，直接威胁行车安全。”

为解决这一问题，团队历经一年时间，一次次技术改革，仿真模拟，最终成功自主研发图像增强算法，通过三次多项式插值和二维滤波处理，不仅得到了清晰的点焊熔核图像，还能精确计算熔核直径，检测精准度提升 30% 以上。

但只有技术没有工具是难以发展的，更关键的突破在于探头设计：传统超声探头难以适配不规则表面，滑动摩擦干扰检测稳定性。团队历时七个月设计透声性水囊轮式阵列探头，通过柔性延迟块实现无摩擦滚动检测，稳定性提升 56%，成功解决了耦合补偿难题。

图1-团队成员测试探头

产学研协同：从专利到产业的价值转化

在中车长春轨道客车股份有限公司的生产车间，“超声焊探” 系统正在对不锈钢车体焊接接头进行在线检测。“过去需要离线抽样检测，现在可以实时监控每一个焊点，检测效率提升 65%，精度达到 ±0.1mm。” 中车技术专家周广浩评价道。

图2-与专家周广浩（左3）合照

“技术的落地离不开学校对我们的支持，学校建设的产学研基地，为我们与中车专家团队共同攻关搭建平台。”

将实验室成果转化为工业级解决方案。目前，我们已申请 4 项专利和 3 项软件著作权，其中 “电阻点焊焊点精准成像及质量评估系统” 等专利正在受理中。2025 年 3 月，我们与中车长客达成合作，产品在轨道交通装备制造中实现规模化应用，单批次工件检测效率提升 23%，误检率降低至 2% 以内。

社会价值：守护安全与推动产业升级

“超声焊探” 的意义不仅在于技术创新，更在于其社会价值。在轨道交通领域，团队打破了国外垄断，助力实现轨交部件 “高可靠” 目标，每年可减少因焊接缺陷导致的事故隐患数十起。在环保层面，在线检测技术缩短了产线等待时间，每年可减碳 7.22 吨，推动制造业绿色转型。

图3-透声性水囊轮式阵列探头搭载中车机械臂

更深远的影响在于人才培养与产业带动。公司预计直接带动 63 个就业岗位，间接推动原材料供应、精密仪器制造等行业 200 余人就业。“我们希望通过技术创新，让更多人看到中国制造业的潜力。” 项目负责人魏成锦表示到

结语：用科技微光点亮制造强国之路

从高铁归途的灵感闪现，到工业现场的技术落地，“超声焊探” 团队用行动诠释了青年创新的力量。正如大国工匠李万君所评价：“这群年轻人用超声波‘听诊’工业脉搏，为中国制造的质量提升提供了新可能。”

如今，“超声焊探” 系统仍在持续迭代，第三代产品融入等效直径法，实现了焊接质量的定量化分析。未来，团队将继续深耕无损检测领域，让每一处焊接接头都成为工业安全的坚实保障，用科技微光点亮制造强国的升级新征程。