随着国家综合国力的提升以及人们日益丰富的物质需要,对于石油、天然气等各式各样能源的需求也在逐渐增加。我国现阶段对于石油、天然气等能源的存储以及运输大部分采用金属材料容器。对于金属材料容器完整性的研究以及检测显得尤为重要。由于与空气、土壤等环境的接触,在役金属管道长时间使用会产生裂纹、腐蚀等缺陷的现象,管道深埋地下因此产生的缺陷不易被察觉。但是随时间增加,缺陷的程度愈加严重,如果未能及时发现并且有效的检测到金属材料表面的缺陷,将造成无法估量的严重后果。因此及时检测出金属材料表面的缺陷对于避免经济损失和重大安全事故的发生有着十分重要的意义。由于微波检测具有检测速度快、非接触测量、灵敏度高以及不受极端、恶劣检测环境的影响等特点。针对金属表面缺陷检测这一问题,基于微波检测技术以及微波传播特性理论对金属板表面缺陷进行研究,得到微波在金属板表面反射时的能量传播特点及传播影响因素,提出一种以微波激励为检测方法的仿真模型,分析金属表面微波能量的传播,通过CST微波工作室有限积分多求解器分析,建立微波波导探头检测金属表面缺陷的仿真模型。研究不同尺寸的缺陷类型下微波能量的变化,探究不同缺陷与微波传播特性的关系。设计科学有效的实验方法研究、验证微波检测理论并搭建微波对金属表面缺陷检测实验平台,对金属板表面的不同大小、不同深度的缺陷,进行微波金属表面缺陷检测实验,得到不同缺陷与微波传播特性之间的关系。并将仿真分析数据与实验结果数据进行对比,分析微波传播能量特点以及不同缺陷对微波检测信号的影响,对波导探头检测金属板表面缺陷仿真模型准确性进行验证。结果表明:在微波探针激励下,可以准确检测到金属表面存在的缺陷。对于不同尺寸的缺陷类型,微波传播特性与缺陷尺寸之间存在定性关系。验证采用微波技术进行金属表面缺陷检测的可行性。