随着我国改革开放的不断推进,国民经济得到了迅猛发展,国家对工业生产的能力需求也不断提升。钢铁等铁磁性材料作为工业建设的核心工程材料,在铁路、石油、建筑、航空航天、船舶、能源等行业都被广泛使用。但在这些行业中服役的铁磁性构件,如管道、铁轨等,一般都处于较为恶劣的工作环境,在长期服役过程中,容易在构件的内外表面产生腐蚀、裂纹、凹坑等缺陷。已经形成的宏观缺陷会降低构件的使用性能,而早期的微观损伤会引起局部应力集中,降低构件的疲劳强度。这些损伤如果不能被及时发现,会造成缺陷的进一步扩大,最终导致构件失效,进而引发灾难性的事故。因此对铁磁性构件进行定期的在役无损检测是保证安全生产的必要手段。磁巴克豪森噪声检测技术作为电磁无损检测技术的一个重要分支,不仅结构小巧轻便,而且检测速度快,无需耦合剂。经过国内外学者的深入研究,磁巴克豪森噪声技术已经逐渐成熟,可以用来检测铁磁性材料的应力状态、缺陷位置、表面硬度、塑性变形等多种损伤和性能。但现阶段磁巴克豪森噪声检测仍然面临三个问题:1、缺乏对复杂磁场环境的工程应用研究;2、现有的磁巴克豪森噪声方法适用于表面近表面缺陷检测,但对内部缺陷还未形成一种可靠的检测方案;3、传统的磁巴克豪森噪声检测方法的激励方式效率较低,不利于大型管道构件的表面应力检测。本文基于磁巴克豪森噪声检测技术,针对在役铁磁性构件的损伤检测需求,提出了适用于检测铁磁构件内部缺陷和应力状态的新方法。首先,基于磁畴理论基础,分析了磁巴克豪森噪声检测技术在工程应用中主要的影响因素,并针对磁巴克豪森噪声检测技术在存在偏置磁场环境中检测应用研究不足的问题,系统地研究了直流偏置磁场对磁巴克豪森噪声信号特性的影响,实验结果表明,偏置磁场会移动磁滞回线的磁工作点进而影响磁畴运动,导致信号的峰值、均方根值、均方根包络、偏度等特征受到不同程度的不利影响。研究结果为开发磁巴克豪森噪声检测方法在复杂磁场环境的现场检测工艺提供了理论依据。然后,根据偏置磁场对磁巴克豪森噪声信号影响的研究结果,结合内部缺陷对直流磁场分布的扰动效应,提出用于检测铁磁构件内部缺陷的偏置磁化磁巴克豪森噪声检测方法。理论上分析了该方法的可行性并通过系统的实验验证了该方法能有效检测7mm平板试件埋藏深达5mm的内部缺陷。最后,针对传统方法检测大型管道表面应力效率低的问题,提出基于运动磁场激励的磁巴克豪森噪声方法。利用磁极交替布置的永磁铁环形阵列在管道内旋转产生交变磁场,激励管道表面产生巴克豪森信号,提取信号的均方根包络峰值来表征管道表面应力。实验结果表明,在永磁铁阵列转速恒定的情况下,该方法能有效检测管道表面拉伸应力的状态和分布。