奧氏體不銹鋼焊縫的柱狀晶粒尺寸和取向受焊接工藝影響較大，一般晶粒沿冷卻方向生長，取向基本垂直于融化金屬凝固時的等溫線。通常，柱狀晶粒開始生長時垂直于焊縫坡口的表面。然而，根據焊接工藝和凝固時的熱流狀態，柱狀晶粒會逐漸改變方向，也有可能從一個焊道延伸到另一個或幾個焊道。應注意，手工電弧焊、自動埋弧焊、氣體保護焊等不同工藝會形成不同的焊縫組織結構；即使同樣是手工電弧焊，不同的焊接順序也會導致晶粒結構顯著差異而影響超聲波的傳播。

這些焊縫組織對超聲探傷檢測而言是一種彈性非均質材料，對超聲探傷檢測的主要影響體現在如下幾個地方：

粗大晶粒的影響

當焊縫晶粒的直徑接近超聲波波長的1/10時，就會有明顯的聲散射；當晶粒直徑達到半個波長時，聲散射劇增，無法進行超聲探傷檢測。很多奧氏體焊縫的平均晶粒直徑一般大于0.5mm，長度往往超過10mm，因此很難用一般橫波斜探頭進行超聲探傷檢測。此外，雜亂的散射回波會導致檢測信噪比低，這也是檢測奧氏體焊縫的主要困難所在。

各向異性的影響

超聲波在各向異性介質中傳播時，聲衰減值和聲速大小都受波束方向和晶軸之間夾角的影響。當兩者之間的夾角在45°—49°之間時聲衰減值最小，聲速最大；在0°和90°時聲衰減最大，聲速最小。此外，在各向異性介質中傳播的超聲波，超聲能量的傳輸方向并不與波前相垂直，這將造成超聲聲束被扭曲。折射角為60°的常規探頭和聚焦探頭，分別以縱波、垂直極化橫波和水平極化橫波穿過粗晶焊縫后的傳播情況。