本文对不锈钢薄板激光焊搭接接头的超声波检测方法及理论进行了系统研究。结果表明，对应焊接接头不同部位扫描点的A扫描信号存在显著差异。在母材区域，上层钢板下表面处的反射回波幅值最高；当探头逐渐接近焊缝中心时，由于反射面积的减少，反射回波幅值随之降低；当探头位于焊缝中心时，反射回波幅值达到最低值。同时，A扫描信号的频谱分析结果表明，当探头由母材区域移动至焊缝中心时，信号的主频率由2MHz变为1.25MHz，即反射源由上层钢板下表面变为下层钢板下表面。A扫描信号中两次底面回波之间的散射波分析结果表明，焊缝与母材之间的熔合线界面处不存在明显的反射特征，这也说明在使用15MHz的纵波探头对不锈钢搭接接头进行检测时，不能够直接获得焊缝的熔深信息。原始A扫描信号的小波分析结果表明，信号的主要成分为上层钢板下表面的反射回波，能量主要集中在信号的低频部分；随着频率的升高，反射回波特征逐渐减弱。使用小波包技术对A扫描信号的高频部分进行进一步的分解，确定上层钢板下表面的反射回波集中在0~6.25MHz频带内；当探头由母材向焊缝中心移动时，反射回波幅值随反射面积的减少而降低，这种变化在0~37.5MHz频带内均有不同程度的表现。同时发现，晶粒散射波主要集中37.5~43.75MHz频带内，当探头由母材向焊缝中心移动时，晶粒逐渐粗大，散射波有变强的趋势。超声波检测过程的有限元仿真分析结果表明，上层钢板下表面的反射回波幅值与声束的反射面积呈正比；当探头位于熔合边缘时，回波强度衰减度的仿真计算结果为-6.77dB，与实测信号基本一致。为弥补传统的6dB法的不足，本文提出以等效宽度为目的的计算模型，计算结果表明，检测区域接头内部两层钢板接触面处的熔宽计算精度可以达到0.05mm，完全满足工业条件下焊接质量在线检测的需求。