目前，钢轨焊缝无损检测最普遍的检测手段是超声波检测。利用超声波进行钢轨探伤时，利用功率放大器对激励信号放大，由导波传感器在钢轨的一端发出超声波，超声波在没有损伤的钢轨，导波的相速度基本保持不变；在钢轨中遇到损伤就会发生反射、散射等信号，通过信号传递进行分析，就能高效率、高精度的找到损伤部位及损伤程度。
用超声波无损探伤可以检测出钢轨中裂缝、白点、分层、气孔、未焊透等不良缺陷。利用此方法探伤穿透力强、操作安全、设备轻便、测量精度高、高灵敏度和获得结果快，在钢轨探伤中被广泛应用。
但是超声波探伤技术也有自身的局限性，钢轨焊缝本身结构呈“工”字状，利用超声波常用的探头难以对内部的所有缺陷实现有效反射，容易造成漏检等情况。因此，考虑到多种原因，除超声波检测技术之外，探索新的检测技术也十分重要。
（一）超声波检测的主要特征
超声波探伤是通过超声波仪探头产生和发射高频超声波到待检材料中，利用超声波在同一均匀介质中按恒速直线传播，而从一种介质传播到另一介质时， 它会产生反射和折射的原理，再用探头接收这些反射、折射的超声波到超声仪， 由超声仪放大显示在超声显示屏上，超声波探伤工作者根据显示的波形和波高来分析和判定缺陷的类型和大小的检测方法。超声波探伤具有高灵敏度、操作简便、 探测速度快、成本低且对人体无损伤的优点，故得到广泛应用。超声波被用于无损检测，主要具有以下特征：（1）超声波在介质中传播时，遇到界面会发生反射；（2）超声波指向性好，频率愈高，指向性愈好；（3）超声波传播能量大，对各种材料的穿透力都较强；（4）超声波的声速、衰减、阻抗和散射等特性，为超声波的应用提供了丰富的信息，并且成为超声波广泛应用的条件。
（二）超声波检测的适用范围
超声波检测是工业无损检测中应用最为广泛的一种方法。 就无损检测而言， 超声波适用于各种尺寸的锻件、轧制件、焊缝和某些铸件，无论是钢铁、有色金属和非金属都可以用超声波法进行检验。有的采用手动方式，有的可采用自动化方式。就物理性能检测而言，用超声波可以无损检测材料厚度、材料硬度、淬硬层深度、晶粒度、液位和流量、残余应力和胶结强度等。