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金属构件的失效往往开始于应力集中，通过发现构件的应力集中对构件失效做出早期预警是对在役设备做出安全评估的有效方法。常规无损检测方法只能检出宏观缺陷，对应力集中和早期萌生的缺陷往往很难检出，金属磁记忆检测技术作为一种新开发的无损检测方法不但能检测宏观缺陷而且能检测应力集中或由应力集中引起的微观缺陷，通过磁记忆检测可以对构件因应力集中产生的裂纹进行有效检测，防止构件产生突发性破坏。 本文首先分析了应力集中与金属磁记忆之间的联系，通过引入铁磁性假说—外斯“分子场”理论将受力构件的应力集中和感应磁场相结合，得出了应力集中大小与有效场之间的关系。通过此关系可以解释应力集中部位出现磁记忆特征曲线-S曲线和磁记忆曲线过零点的原因，可以分析有效场随裂纹长度变化的大小关系，这样就将构件缺陷应力集中导致的磁场和缺陷长度相统一。然后通过 Q345E钢拉伸试验验证铁磁材料的金属磁记忆现象，研究构件在不同载荷下磁记忆信号，发现了磁记忆曲线梯度值与应力集中的关系；通过受力分析计算对受载构件Q345E进行寿命安全评估，得出Q345E的临界磁指数为mlim>3.1，超过此数值时Q345E材料将出现应力集中，试件开始处于应力集中状态。其次，以金属磁记忆的力-磁耦合关系为出发点，建立了地磁场中裂纹长度与漏磁场之间的对应关系，并通过线切割预制模拟裂纹试验验证了力-磁耦合关系式。最后将推导出的裂纹长度与漏磁关系式应用于焊缝缺陷的定量检测和风电塔筒检测，检测结果表明：1、磁记忆零点信号能表征缺陷应力集中，结合S特征信号能定位构件缺陷。2、基于金属磁记忆焊缝定量检测对表面缺陷能准确的定量分析，而对内部缺陷的定量分析有一定的误差。3、将磁记忆梯度系数分析方法应用于在役风电塔筒的金属磁记忆检测检测，发现塔筒底部有应力集中且应力集中处的磁指数远远大于 Q345E钢构件在受载时安全磁指数[mlim]Q345=3.1，此塔筒应该重点监测。