作为基础工业原材料,金属板材产量的剧增拉动了我国国民经济的高速增长,尤其推动了我国国防工业的快速发展。然而金属板材在生产加工过程中不可避免地存在着缺陷,需要采用超声检测方法及时剔除残次品。目前常用的超声体波检测效率较低,而且传统的超声检测技术因对声耦合剂的依赖而受到限制,为此本文研究电磁超声导波检测技术在金属板材中的应用。超声导波能够实现远距离传输,高效率检测;电磁超声技术无需声耦合剂,能够在金属板材中产生各种超声波。因此电磁超声导波检测技术结合两者的优势,能够高效、便捷地进行金属板材检测。本文首先深入研究了金属板材中超声导波的检测原理。通过建立金属板材中中Lamb波、Rayleigh波和SH导波的特征方程和质点运动模型,分析了其各自在缺陷检测中的特点。针对铁磁性和非铁磁性的金属板材,本文分析了电磁超声的洛伦兹力机理和磁致伸缩机理,设计出4种形式的电磁超声导波换能器(EMAT)。通过理论分析磁铁和线圈的参数和导波特征方程之间的关系,得到电磁超声导波的激发方程和激发曲线。通过对激发电流的频率谱和线圈的波数谱分析,研究了EMAT工作点和工作区域对电磁超声导波激发的影响,进而分析导波多模式和频散的产生原因以及消除方法,达到优化电磁导波超声检测性能的目的。通过建立金属板材检测系统,采用电磁超声Lamb波、Rayleigh波和SH导波对钢板和铝板进行了缺陷检测实验和导波激发实验,验证了该技术是正确的、实用的。本文实现了金属板材中电磁超声导波的激发和优化,为电磁超声导波检测技术应用于工业现场奠定了研究基础。