焊接过程结构裂纹状态变化所产生的声发射源信号具有随机瞬时突变的特点,且声发射试验中受到试验机、试样与夹具连接的摩擦等产生的噪声干扰,使采集到的声发射信号含有大量的噪声成分,呈现复杂噪声背景下微弱的特点。同步压缩小波变换通过对小波变换获得的时间-尺度平面的信号能量分布进行重组,从而获得分辨率较高的时间-频率时频分布图,同时,同步压缩小波变换不受小波基函数选择的限制,且对噪声具有较好的鲁棒性。因此,提出将同步压缩小波变换时频分析方法应用到焊接裂纹声发射信号中进行时频特征分析,对复杂噪声背景下焊接裂纹声发射信号进行特征提取,进而实现焊接裂纹的有效检测,具有工程实际应用价值和学术研究意义。论文在同步压缩小波算法的理论基础上,将算法应用于仿真信号进行特性验证分析,分析了同步压缩小波算法(SST)对高斯白噪声的干扰具有较好的鲁棒性以及对小波基函数的选择有自适应性。在此基础上,设计了焊接过程裂纹声发射测试实验以及焊件拉伸声发射测试试验,采集了焊接加热过程与焊后冷却过程的裂纹声发射信号,分析了裂纹声发射信号的特征,并将SST时频分析方法应用于焊接过程裂纹声发射信号进行裂纹检测。主要研究内容如下:(1)基于同步压缩小波算法的基本理论,将同步压缩小波算法(SST)与连续小波变换分别应用到仿真信号中进行了性能对比分析,同时分析了同步压缩小波算法对高斯白噪声的干扰具有较好的鲁棒性以及对小波基函数的选择有自适应性等特性,并将其运用到小波分析中,改进时频图分辨率精度等不足。(2)设计了焊接过程裂纹声发射信号测试实验,对采集到的焊接加热过程与焊后冷却过程的声发射信号进行波形与幅频特性分析,同时,将SST对焊接加热过程裂纹声发射信号进行有效分解与重构,对焊接加热过程采集到的信号进行有效降噪。将SST时频分析方法,应用于焊接过程裂纹声发射信号进行时频特征提取,分析了不同工况下裂纹声发射信号的时频分布,得到了不同工况下裂纹声发射信号的频率分布和信号能量分布变化规律。(3)设计了焊件拉伸声发射测试实验,结合拉伸过程的时间-载荷关系与采集到的声发射信号,对裂纹的形成及扩展各个阶段过程的信号进行了波形与频率分布特性分析,以及将SST时频分析方法,应用于裂纹声发射信号进行时频特征分析,了解了裂纹形成动态过程不同裂纹状态下的信号特征。在此基础上,将该方法应用于实际焊接过程采集到的声发射信号进行裂纹检测,通过对采集到的大样本数据进行分割,分割后的短数据能够较好的反映不同裂纹状态下的动态过程,以及对分割后的信号进行SST时频分析,分析了其中蕴含的动态信息以及声发射信号的频率及能量分布规律。