钢材等铁磁性材料被广泛应用于桥梁道路、汽车工业、油气传输以及航空航天等领域。钢结构件之间通常采用焊接的方式进行连接,服役过程中,稳定性相对较差的焊缝区域决定着整体结构的可靠性及安全性。因此,焊缝区域的定期有效检测与评估极其重要。传统的超声、磁粉、渗透等检测技术虽然能实现焊缝裂纹的检测,但需要去除涂层、打磨等表面预处理,存在劳动强度大、检测效率低等问题。在焊缝缺陷的检测上涡流检测技术效果显著。但常规涡流检测易出现漏检,且由于凹凸不平的焊缝表面会使得检测信号存在极大的噪声。针对焊缝缺陷常规涡流检测过程中存在的问题,本论文设计了一种用于焊缝缺陷检测的旋转均匀涡流探头。通过仿真分析的方法探究了旋转均匀涡流检测原理、设计了探头结构、优化了探头的参数。制作了探头实物及测试试件,并搭建了检测系统。理论分析与实验测试表明:该探头不仅能够识别任意方向裂纹缺陷,而且能够抑制焊缝检测过程中由于焊缝表面凹凸不平带来的噪声干扰,能有效识别焊缝裂纹缺陷。论文的主要内容包含如下几个方面:1.旋转均匀涡流缺陷检测理论研究。提出旋转均匀涡流焊缝缺陷检测方法,并设计旋转均匀涡流探头结构。基于COMSOL Multiphysics有限元仿真平台,建立了探头结构模型。仿真结果表明:旋转均匀涡流以旋转状态进行缺陷检测,探头具有自差分、自稳零特性,能够有效抑制焊缝表面凹凸不平引起的噪声。2.缺陷信号特征分析。利用仿真软件中频域分析方法对不同类的缺陷进行模拟扫查。仿真分析结果表明:在一定的测试条件下,信号幅值随着缺陷深度及宽度的增加而递增;随着提离高度的增加,探头灵敏度降低,信号基线稳定;虽然对任意走向的缺陷存在分辨率差异,但不会出现漏检的情况。3.搭建了旋转涡流测试系统。检测系统包括:旋转均匀涡流探头、信号发生器、功率放大器、信号调理电路、缺陷试件及示波器。4.焊缝缺陷实验测试。利用设计的探头及测试系统对焊缝缺陷进行了实验研究。实验结果表明:论文设计的探头能够识别任意走向的缺陷,不会出现缺陷的漏检;探头能够识别的缺陷最小宽度为0.1mm,最浅深度0.5mm;从0mm到3mm的提离变化过程中,随着提离高度的增加,焊缝缺陷检测的噪声信号比逐渐减小,且在3mm提离高度时,达到最小值20.22%。