1序言

讨论超声波传在介质中播基的基本原理时，文献〔1〕首先强调的是“波在各向同性材料中的传播” 。

人云亦云地说法，似乎是这样的：材料的物理性质，不随测量方向变化的特性，称为各向同性，如所有气体、液体（不包括液晶），以及非晶体，都是各向同性介质；材料的物理性质，随测量方向变化的特性，称为各向异性，如单晶体，就是各向异性的介质。

然而，我要问：金属材料，比如Q345钢板或焊接接头，是各向同性还是各向异性呢？

文献或网络上的说法，似乎让人莫衷一是。于是，我决定写这篇小文。因为我可参考资料太少，本文观点可能是错误或不准确的，欢迎指正。

2 笼统地说，金属材料的是各向同性的

金属是晶体，所以它们具有一定的熔点；但常见金属材料，在熔炼固化----冷却过程中，自然会形成多晶体状态。多晶体的晶胞或晶格，在空间排列上无规则，缺少了晶体排列重复性和对称性的特点，因此，笼统地说，金属材料主要的----整体表现的物理性能又是各向同性的。

3 Q345钢板或焊接接头声速的各向同性和各向异性

对于搞超声的人，我们不满足笼统的“物理性能的各向同性” ，文献〔2〕提出了“声各向异性” 的术语，这是我们所感兴趣的。然而，我又感到:声的各向同性，不如声速的各向同性，明确干脆。

轧制钢板，其轧制方向与非轧制方向的机械性能不同；焊接接头，不经消应处理，通常会有残余应力。因为轧制或焊接，会造成不同方向上，超声波的声速不同，这种效应是很弱的声速各向异性。文献〔3〕载:纯铁声速变化与主应力变化之比：在20⁰C，与压应力同方向，由应力由1000Pa到9000Pa，差8000Pa，声速由Cs=3219到3252m/s，差33m/s，变化比为0.4%(m/s/Pa) 。还有资料说，碳钢的声速变化与主应力变化之比大约为0.1%。

那么，Q345钢板或焊接接头的声速到底是各向同性还是各向异性的呢？

我认为:因为应用方法不同，而有认识上的不同，即因检测---探伤----UT和测量---应力测量不同而不同。

对于UT---超声探伤而言，可以认为：Q345钢板或焊接接头，是各向同性的，因为钢板轧制或焊接残余应力，对不同方向声速的影响，对探伤结果----缺陷定位和定量，可以忽略不计。

对搞焊接残余应力超声波测量人员而言，他们认为:Q345轧制钢板和未经消应处理的焊接接头，是各向异性的，研究横波垂直入射双折射规律。见网络文章《超声横波声各向异性在材料应力测试中的应用研究》。我认为，UT人员没必要生吞活剥去学那些东西。

参考文献

〔1〕《美国无损检测手册.射线卷》〔M〕(1992年中译本);第42页;

〔2〕GB/T12604《超声检测  术语  超声检测》第2.2;

〔3〕特压《超声检测》教材（2008版）第22页。