金属材料与人们的生活密不可分,在建筑业、交通运输、机械加工、航空航天等各个领域都发挥着至关重要的作用。金属构件在服役过程中,不可避免地会产生各种损伤,影响结构的可靠性和服役寿命,若不及时发现甚至可能引发灾难性事故。磨损、断裂和腐蚀是金属失效的三种主要形式,这三种失效大多从金属构件的表面开始发生,因此对金属表面缺陷进行检测十分重要。非线性超声检测是利用超声波在材料中传播时产生的非线性响应对材料性能进行评价的无损检测技术。传统的无损检测技术只能检出材料中的宏观缺陷,对早期损伤不敏感,而非线性超声技术则可以很好地检测材料中的微观缺陷和早期损伤。本文6061铝合金为研究对象,分别在试样表面预制了不同程度疲劳裂纹和表面微腐蚀两种类型的缺陷,利用非线性超声方法进行检测。首先利用表面波二阶谐波对这两种损伤分别进行了检测:实验发现,对于疲劳试样,表面波在裂纹处会发生明显的反射;对于不同腐蚀程度的试样,表面波二阶响应随着腐蚀程度的增加而增大;然后进行表面波共线混叠的实验,检测了表面波共线混叠的非线性响应,并对腐蚀试样进行了检测。其次,本文利用一种不同频率体波非共线混叠的方法对试样表面缺陷进行定位,搭建对应的检测系统,确定激励信号的频率组合,并选取合适的混叠信号构造声学非线性参数。利用该实验系统对疲劳试样和腐蚀试样分别进行了检测,结果发现,疲劳裂纹和表面腐蚀引起的非线性响应强弱不同;该方法在一定程度上可以实现表面缺陷的定位。该方法可以有效避免系统非线性的干扰,简化信号处理过程。