以金属板材为原材料加工而成的各种设备在军用以及民用领域中大量使用,由于板材结构自身的构造特点,在生产制造以及机械加工过程中都可能产生缺陷。为保证板材加工出的产品能在特殊环境中稳定运行,对板材进行无损检测十分重要。超声导波层析成像检测技术,为板材的高精度检测提供了解决方案,可对工业金属板材进行大范围检测,其图像重建的结果不仅能将缺陷轻易的识别出来,更是可以按照缺陷的类别大小进行量化分类。本文的主要研究内容如下:通过广泛查阅国内外相关文献资料,对超声Lamb波在板中的传播进行了深入的学习,推导了Lamb波特征方程,并编程绘制了频散曲线。介绍了超声Lamb波层析成像所涉及的相关理论,为超声Lamb波层析成像提了供理论依据。深入研究了电磁超声换能器（EMAT）的换能机理与结构,根据EMAT的工作过程建立了包含电、磁、力的数学模型。在有限元仿真软件Comsol中建立了EMAT仿真模型,对EMAT换能过程涉及的物理机理进行深入的分析和理解,在此基础上制作出能够激发全向Lamb波的EMAT,为后续利用Lamb波进行层析成像的实验奠定了基础。对滤波反投影（FBP）成像算法进行了改进,并设计了一套专门用于铝板缺陷检测的超声导波层析成像图形用户界面。为验证该成像算法的准确性与可行性,使用Abaqus有限元仿真软件对三维铝板中Lamb波与缺陷作用后的散射场进行仿真实验,获取图像重建所需要的投影数据,接着将投影数据导入图形用户界面对缺陷进行成像,得到的缺陷重建结果与模型中所设置的缺陷基本一致,缺陷的轮廓与位置在图像中清晰可见。搭建了超声导波层析成像系统实验平台,首先验证了电磁超声换能器能够在铝板中激发出纯净A0模态的Lamb波,然后对EMAT的全向性和频率特性进行了验证。最后利用所设计的EMAT组成激励-接收检测阵列,对带有缺陷的铝板进行检测,将实验中检测得到的数据进行处理后得到投影数据,导入图形用户界面对缺陷进行重建。重建结果验证了所设计的层析成像软件能够准确识别出缺陷的相关信息。本研究为铝板缺陷的可视化检测提供了参考,验证了利用电磁超声导波层析成像方法重构板类结构中减薄缺陷的可行性。