板材是工业基础原材料,在石油化工、航天工业、交通运输工业中被大量使用,但板材在制造加工运输使用过程,难免会因为外力挤压碰撞产生凹坑、外部环境的腐蚀氧化产生腐蚀区域等缺陷。电磁超声技术是一种检测板材缺陷的有效方法。相较于压电超声技术,电磁超声技术非接触、无需耦合剂、检测范围更广、检测精度更高。在现代工业的无损检测应用中,检测要求已不只是简单地确定缺陷是否存在,还要进一步确定缺陷的尺寸、深度等信息,及时获取缺陷在板材厚度方向的轮廓信息,对于准确评价板材健康状况至关重要。电磁超声Lamb波层析成像技术结合了电磁超声技术与Lamb波层析成像技术两者的优点,对于提升板材检测水平具有重要意义。本文分析了电磁超声Lamb波的工作机理,研究了Lamb波的多模式和频散特性,根据Lamb波的激发曲线确定了电磁超声换能器的工作点,提出了用于板材Lamb波层析成像的新型电磁超声换能器设计方法,包括基于结构场仿真分析的线圈参数设计和基于静磁场仿真分析的磁铁设计。研究了电磁超声Lamb波层析成像的原理,采用双跨孔扫描技术获取板状结构中Lamb波的走时信息。研究了电磁超声Lamb波层析成像的正演算法和反演算法,分析了不同迭代重建算法的特点,确定了基于联合迭代重建算法的电磁超声Lamb波层析成像方法,分析了各种因素对电磁超声Lamb波层析成像效果的影响。研制了用于板材缺陷检测的电磁超声Lamb波层析成像的实验装置。设计了实验装置的硬件电路以完成Lamb波发射接收和信号的数据采集显示,设计了实验装置的机械结构以完成层析成像所需的双跨孔扫描,设计了软件程序对发射、接收所涉及的参数进行设置并对采集到的数据进行成像与存储。以此为基础,测试了新型电磁超声Lamb波换能器的性能,并对2mm铝板中直径为26mm、深度为1.5mm的盲孔缺陷进行了层析成像,获取了深度轮廓曲线,验证了电磁超声Lamb波层析成像方法的有效性。