涡轮叶片是航空发动机的关键部件,其高温高压的极端工况,致使叶片会产生热障涂层脱落、表面高温氧化腐蚀以及金属疲劳等损伤,其中由疲劳损伤而形成的微裂纹是叶片在极端工况下最容易产生的缺陷,涡轮叶片质量性能直接影响发动机的正常工作。因此,对发动机涡轮叶片进行定期缺陷检测防止安全事故发生尤为重要。本文通过归纳总结现有的涡轮叶片缺陷无损检测方式,提出了基于超声瑞利波的涡轮叶片微裂纹检测方法,通过对检测信号进行信号处理分析,定量评价缺陷的位置及尺寸。根据现有涡轮叶片表面微观裂纹无损检测方式存在的不足,本文提出了针对于叶片表面微裂纹的一发一收双探头瑞利波检测方式,既可以提高叶片表面微裂纹的检测效率又可以提高检测精度。本文采用瑞利波对涡轮叶片表面微缺陷进行检测。采用有限元分析软件COMSOL Multiphysics 5.6建立涡轮叶片表面瑞利波传播模型,利用瑞利波对缺陷进行定量分析。由于本文实验采用本水浸式聚焦探头,故建立了“液—固”耦合界面瑞利波有限元仿真模型。通过对不同宽度、不同深度、不同位置以及不同倾斜角度缺陷以及不同曲率模型的仿真求解分析,定量评估了缺陷尺寸以及位置与接收信号归一化幅值之间的关系。利用线激光轮廓测量仪实现了叶片型面的测量,基于三维建模软件catia中的Digitized Shape Editor模块,利用测得的叶片型面点云数据集实现了叶片型面的重构,利用C#编程语言实现叶片型面点云数据集的提取以及求解叶片各个截面上任意一点法线方向与竖直方向的夹角,从而确定发射探头与接收探头在叶片不同位置的角度。并基于.Net Framework平台下的Win Form框架完成了超声检测实验平台的软件开发,实现了超声检测实验平台针对涡轮叶片表面微裂纹的一发一收双探头瑞利波检测功能。最后基于人工缺陷通过实验完成了对叶片表面缺陷尺寸以及位置的定量表征。