管道超声导波检测技术具有非接触、无需耦合剂且无需对被测工件进行预处理等优点，实际为线—线检测的形式，并非点—点检测的形式，既节省了检测时间，又提高了检测效率，而且检测装置小、生产成本低，适合金属管材的无损检测。本文研究电磁超声导波检测换能器及实验系统，并进行相应的金属管道检测实验。本文研究了纵向导波、周向导波在金属管中的传播特性及激励频率的选择。通过求解纵向导波、周向导波的频散方程，绘制相应的频散曲线，分析导波的频散特性和多模态特性，研究导波在金属管道中的传播特性。基于ANSYS有限元仿真分析非铁磁性材料中纵向导波的传播形式、铝管表面所受洛伦兹力大小和方向及质点位移云图，纵向导波在管道中传播时存在多模态现象及衰减现象。基于COMSOL有限元仿真分析铁磁性材料中纵向导波的传播形式、钢管表面所受磁致伸缩力大小和方向、质点位移云图与方向，以及不同尺寸裂纹缺陷对纵向导波所受到磁致伸缩力的变化及传播形式的影响。仿真确定换能器的结构参数，并将纵向导波换能器应用于铝管、钢管裂纹缺陷检测实验中。在铝管上进行传播特性研究实验，换能器所激发出模态个数随频率的增加而增加，L（0，1）模态在传播过程中发生频散现象，而L（0，2）模态是非频散的。在钢管上对深度分别为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm的四种缺陷进行对比实验；对周向长度分别为40mm、50mm、60mm的三种缺陷进行对比实验。纵向导波遇缺陷则产生模态转换，换能器接收的回波信号幅值随着缺陷深度、长度增加而增大，即纵向导波对钢管周向裂纹缺陷的识别能力增强，缺陷回波的幅值可表征缺陷的大小。大口径钢管实验中根据钢管的周长、接收回波的时间和周向导波的波速三者之间的关系验证了在马蹄型永磁铁与曲折型线圈的组合下激励周向导波的正确性。