再制造过程是对报废零部件尺寸恢复以及性能恢复或提升的过程。由于再制造毛坯大多是表面发生了磨损、腐蚀或内部有缺陷、损伤的报废零部件，毛坯的损伤程度，内部缺陷的类型、大小及分布状况，在再制造之前一般并不确切知道。因此，对再制造毛坯进行检测与评价，是进行现代化再制造的首要前提。超声检测技术凭借其技术优势，已成为再制造毛坯质量检测与评价的有效手段，评价结果可靠与否非常关键，它直接关系到用户对再制造产品的信心及再制造产业的推广。

超声检测技术中的三大关键问题是缺陷的定位、定性和定量评价，迄今为止，在对缺陷的定位和定量评价方面已经取得了很大进展，并逐步趋于成熟和完善。例如，在缺陷的定位评价方面，可以依据A扫描曲线，确定缺陷与探头发射位置的直线距离（沿着声束传播方向），依据B扫描图像，确定缺陷在与声束传播方向平行的平面内的投影位置，依据C扫描图像，确定缺陷在与声束传播方向垂直的平面内的投影位置。在缺陷的定量评价方面，主要有当量法、底波高度法和测长法等，当量法和底波高度法适用于缺陷尺寸小于声束截面的情况，测长法适用于缺陷尺寸大于声束截面的情况。这些研究成果对保证产品零部件质量的安全使用具有重大作用。但是在缺陷的定性评价（类型识别）方面仍然面临着不少困难，这主要是由于在实际检测过程中，缺陷的几何形状、位置取向、表面粗糙度、内含物以及相对于超声波传播方向的长度、厚度，检测时使用的超声检测系统特性及其采集到信号的显示方式都会影响缺陷反射波的特性，因此，超声检测时采集到的缺陷反射波是一个综合响应，采用常规的检测技术难以将上述各因素从综合响应中逐一分离出来，给缺陷的定性评定带来了困难。

超声检测缺陷的定性评价，目前采用的方法（如波形判断法、相位分析法、动态回波法、底波高波损失法）主要是以A扫描信号时域波形的细微差别为依据。这种判定方法很大程度上依赖于检测人员的经验、技术水平以及对特定产品的特性、制造工艺的了解程度，其局限性显而易见。通过超声成像获得缺陷的几何轮廓形状虽然能够实现对缺陷类型的判定，但全局超声扫描和数据合成过程耗时较长，无法满足对实时性要求高的在线检测需要。非成像式超声检测缺陷类型判定方法实时性较高，但准确性和可推广性有待进一步提高。对再制造零件及毛坯进行超声检测时，缺陷类型判定不准确，会将一些具有危险性缺陷（如扩展性裂纹）的产品判定为合格品，直接威胁再制造产品的使用安全。因此，提高非成像式超声检测缺陷类型判定方法的准确性和可推广性非常必要。这种缺陷识别方法通过提取超声检测回波信号的特征参数，分析特征参数与缺陷之间的对应关系判别缺陷类型。因此，建立超声检测数学模型，模拟超声检测过程中材料内部不同类型缺陷的散射波场，探索超声波声场与缺陷相互作用的规律，分析探头接收到的缺陷回波信号与缺陷之间的对应关系是解决问题的关键。(www.daowen.com)

固体介质的波动方程是超声波在再制造毛坯材料中传播时遵循的一般规律，毛坯材料中的异质性界面（如各类缺陷）与超声波声场相互作用的规律是通过波动位移场来体现的。采用有限元法模拟超声检测过程时，根据固体介质中波动方程满足的边界条件和初始条件，对其进行求解，就可以得出波动位移场。因此，本章将结合固体介质的波动方程及其有限元求解，介绍超声检测有限元模型的建立，利用所建立的模型，研究激光熔覆再制造毛坯材料中超声波的声场特征和传播规律，探索超声波声场与不同类型缺陷相互作用的规律，为实现缺陷定性评价结果的准确性、可推广性奠定坚实的理论基础。