摘要：奥氏体不锈钢呈现出明显声学各向异性,如何检测与评价这类材料成为声学检测领域的研究难点和热点问题。应用多高斯声束模型来研究超声换能器向各向异性圆管堆焊结构中辐射声场的特征。给出声场模型中材料各向异性系数的具体求解方法;并应用该声场模型计算超声束在有机玻璃楔块、各向异性堆焊层和低合金钢基体三层介质中的传播特征,重点分析堆焊层各向异性和圆管曲率变化两种因素对纵波声束偏转和聚焦形态的影响。进一步,将多高斯声束模型与分离变量法缺陷散射模型相结合,建立适用于各向异性圆管堆焊结构的超声测量模型,用于预测各向异性堆焊层下的横通孔缺陷回波信号。试验测量结果与模型预测结果的比较表明,两者的信号幅度和相位都符合较好。

关键词：超声测量模型 多高斯声束模型 奥氏体不锈钢 堆焊结构 

单位：北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室 北京100081 哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室 哈尔滨150001