万升云，无损检测专业博士，国务院政府特殊津贴专家、中车集团首席专家、常州市首席专家、江苏省有突出贡献专家、江苏省“333高层次人才培养工程”第三层次培养对象。欧盟外首位国际无损检测人员资格鉴定与考核首席培训师。

本书是超声波检测人员资格鉴定考核的培训教材，在本书第1版基础上按照现行ISO/TR 25107：2019《无损检测?人员培训大纲》和EN 473：2020 ISO 9712：2021及GB/T 9445—2015《无损检测?人员资格鉴定与认证》标准要求编写。
本书共9章，主要内容包括超声波检测概述，超声波检测设备及器材，超声波检测方法和通用检测技术，铸锻件超声波检测，板材、棒材超声波检测，焊接接头超声波检测，轨道交通装备典型零部件超声波检测应用，超声波检测工艺及质量控制，超声波检测实验。为了更好地掌握超声波检测相关知识，本书还收录了现行的国内外常用超声波检测标准目录。
本书既符合欧盟及国际标准要求，又与国内及行业实际需求相适应；既注重理论与实践应用的结合，又紧跟现代科学技术的发展，并介绍了国内外超声波检测的新观点和新技术。本书可作为超声波检测人员资格鉴定考核培训教材，也可供各企业生产一线人员、质量管理人员、安全监督人员、工艺技术人员、研究机构及大专院校相关专业师生学习参考。

目录
前言
第1章 超声波检测概述 1
1.1 机械振动与机械波 1
1.1.1 振动 1
1.1.2 机械波 3
1.1.3 次声波、声波和超声波 5
1.2 波的类型 6
1.2.1 按质点的振动方向分类 6
1.2.2 按波阵面的形状分类 8
1.2.3 按振动的持续时间分类 10
1.3 超声波的传播速度 11
1.3.1 固体介质中的纵波、横波与表面波声速 11
1.3.2 液体、气体介质中的声速 13
1.4 波的叠加、干涉、衍射和惠更斯原理 14
1.4.1 波的叠加与干涉 14
1.4.2 驻波 15
1.4.3 惠更斯原理 15
1.5 超声场的特征值 17
1.5.1 声压P 17
1.5.2 声阻抗Z 18
1.5.3 声强I 18
1.5.4 贝尔与分贝 19
1.6 超声平面波在大平界面上垂直入射的行为 22
1.6.1 超声波在单一的平面界面的反射和透射 22
1.6.2 多层平面界面垂直入射 26
1.7 超声波倾斜入射到界面时的反射和折射 29
1.7.1 斜入射时界面上的反射、折射和波形转换 29
1.7.2 临界角 31
1.7.3 斜入射时反射系数、折射系数和往复透射率 33
1.7.4 超声波在规则界面上的反射、折射和波形转换规律 36
1.8 超声波的聚焦与发散 39
1.8.1 声压距离公式 39
1.8.2 球面波在平界面上的反射与折射 40
1.8.3 平面波在曲界面上的反射与折射 41
1.8.4 球面波在曲界面上的反射和折射 44
1.9 超声波发射声场及规则反射体的回波声压 47
1.9.1 纵波发射声场 47
1.9.2 横波发射声场 57
1.9.3 聚焦声源发射声场 62
1.9.4 规则反射体的回波声压 64
1.10 超声波的衰减 70
1.10.1 衰减的原因 70
1.10.2 衰减方程与衰减系数 71
1.10.3 衰减系数的测定 73
第2章 超声波检测设备及器材 75
2.1 超声波检测仪 75
2.1.1 超声波检测仪概述 75
2.1.2 A型脉冲反射式超声波检测仪的一般工作原理 76
2.1.3 仪器主要开关旋钮的作用及其调整 80
2.1.4 数字式检测仪 80
2.1.5 超声波检测仪的维护保养 84
2.2 相控阵超声波检测仪 85
2.2.1 相控阵超声波检测技术原理 85
2.2.2 相控阵探头的发射与接收 86
2.2.3 相控阵超声波的扫描方式 86
2.2.4 相控阵检测仪关键技术参数 88
2.3 超声波TOFD检测仪 90
2.3.1 超声波TOFD检测基本原理 90
2.3.2 超声波TOFD检测系统构成 91
2.3.3 超声波TOFD扫描方式 91
2.4 铁路专用超声波检测设备 92
2.4.1 A型显示超声波自动检测机 92
2.4.2 铁路车辆轮轴B扫描或C扫描超声波自动检测机 93
2.4.3 轮轴相控阵超声波自动检测机介绍 94
2.4.4 车轮轮辋超声波数字成像检测系统 96
2.4.5 制动盘超声波自动检测机 98
2.5 超声波探头 99
2.5.1 压电效应 99
2.5.2 压电材料的主要性能参数 100
2.5.3 探头的种类和结构 102
2.5.4 探头型号 111
2.6 耦合剂 113
2.6.1 耦合剂的作用 113
2.6.2 耦合剂要求 113
2.6.3 耦合剂及其声阻抗 113
2.7 试块 114
2.7.1 试块的作用 114
2.7.2 试块的分类 114
2.7.3 国内外常用试块简介 115
2.8 仪器和探头的性能 130
2.8.1 超声波检测仪器的主要性能 130
2.8.2 探头的主要性能 131
2.8.3 超声波检测仪器和探头的组合性能 132
2.8.4 超声波检测仪、探头及其组合性能的测试方法 133
2.8.5 周期性能校验 138
第3章 超声波检测方法和通用检测技术 139
3.1 超声波检测方法概述 139
3.1.1 按原理分类 139
3.1.2 按波形分类 142
3.1.3 按探头数目分类 144
3.1.4 按探头接触方式分类 146
3.2 仪器与探头的选择 147
3.2.1 检测仪的选择 147
3.2.2 探头的选择 147
3.3 表面耦合损耗的测定和补偿 149
3.3.1 耦合损耗的测定 149
3.3.2 补偿方法 150
3.4 检测仪扫描速度（范围）的调节及缺陷的定位 150
3.4.1 基于模拟式检测仪扫描速度的调节 150
3.4.2 基于数字式检测仪的调校 152
3.4.3 缺陷位置的测定 153
3.5 检测灵敏度的调节及缺陷的定量 158
3.5.1 检测灵敏度的调节 158
3.5.2 缺陷大小的测定 171
3.6 缺陷自身高度的测定 175
3.6.1 表面波波高法 176
3.6.2 表面波时延法 176
3.6.3 横波串列式双探头法 177
3.6.4 相对灵敏度20dB法 178
3.6.5 衍射波法 179
3.6.6 端部最大回波法 179
3.6.7 TOFD检测法 180
3.6.8 相控阵检测法 181
3.7 影响缺陷定位、定量的主要因素 181
3.7.1 影响缺陷定位的主要因素 182
3.7.2 影响缺陷定量的因素 184
3.8 缺陷性质分析 189
3.8.1 根据加工工艺分析缺陷性质 189
3.8.2 根据缺陷特征分析缺陷性质 189
3.8.3 根据缺陷波形分析缺陷性质 189
3.8.4 根据底波分析缺陷的性质 193
3.8.5 缺陷类型识别和性质估判 194
3.9 非缺陷回波的判别 196
3.9.1 迟到波 196
3.9.2 61°反射 197
3.9.3 三角反射 199
3.9.4 其他非缺陷回波 199
3.10 侧壁干涉 201
3.10.1 侧壁干涉对检测的影响 201
3.10.2 避免侧壁干涉的条件 202
3.11 表面波检测 203
3.11.1 表面波的性质 203
3.11.2 表面波的产生 204
3.11.3 人工缺陷对表面波的反射 205
3.11.4 棱边的反射 205
3.11.5 影响表面波传播的其他因素 206
3.12 板波检测 207
3.12.1 板波的种类 207
3.12.2 板波的产生 208
3.12.3 兰姆波的传播特点 209
3.12.4 板波检测的一般程序 209
3.13