浙江至德钢业有限公司设计、加工了厚度为10mm、20mm、30mm和40mm的304不锈钢管对接焊缝模拟试块，并在试块底部热影响区位置加工长度分别为5.0mm、10.0mm和15.0mm，高度1.5mm的U型和V型开口槽。通过对试块进行组织分析及声学特性测试、相控阵声场模拟及参数优化、相控阵超声检测实验及分析，可得到如下结论：

 （1）试块组织分析结果表明：基体区奥氏体晶粒度为4级，晶粒平均直径为88um；热影响区奥氏体晶粒度为3级，晶粒平均直径为125um；焊缝区柱状晶晶粒长度为1200um-1800um，晶?？矶任?00um-200um。

    时域波形和频谱分析结果显示：基体区波形稳定，焊缝区波形有结构噪声出现；4种厚度304不锈钢管试块的基体区衰减系数均小于焊缝区，5MHz主频衰减大于2.25MHz；4种厚度试块基体区平均声速分别为5939.3m/s、5807.4 m/s、5806.7 m/s和5743.7 m/s，声速波动分别为0.26%、1.13%、0.47%和0.22%。

 （2）相控阵声场仿真模拟结果表明：模拟状态实际焦深均小于预设焦深，且随着预设焦深增大，实际焦深与预设焦深差值相差越大；随着聚焦深度的增加，焦轴长度和宽度范围均增加，同一偏转角度下，聚焦深度增大会引起焦柱宽度大幅增加。

 （3）利用软件仿真模拟与实验测试相结合的方式，进行相控阵超声检测参数优化。实验中选用一维线阵32晶片5MHz探头，0°纵波楔块进行实验，并利用横波对10mm和20mm试块进行对比检测。纵波检测结果显示：开口槽高度超声定量结果与实际尺寸相差范围为0-0.3mm，长度5mm、10mm和15mm开口槽的长度定量误差范围分别为0.3-1.5mm、0.2-1.1mm、0.5-2.0mm。横波检测结果显示：开口槽高度超声定量结果与实际尺寸相差范围为0.2-0.4mm，长度5mm、10mm和15mm开口槽的长度定量误差范围分别为0.4-1.1mm、0.3-1.0mm、0.7-1.2mm。对比结果表明，利用相控阵超声纵波进行304不锈钢管对接焊缝检测时具有更高的缺陷长度、高度定量精度。