铁磁性设备在长期服役过程中,常由于受到重复载荷而产生疲劳,导致设备突然断裂失效,造成灾难性事故。疲劳破坏是材料常见的失效方式,常规的无损检测技术无法检测出疲劳裂纹形成前和形成初期的材料特性变化,本文利用磁巴克豪森噪声(Magnetic Barkhausen Noise,MBN)技术能够检测出铁磁性材料疲劳损伤过程中因微观结构变化而引起的磁特性参数变化,能够实现材料早期疲劳的检测,进行材料疲劳寿命预测。本文主要工作如下:(1)研究MBN信号产生机理在电磁学、铁磁学理论基础上,简述了金属疲劳理论及金属疲劳失效特征,简述了MBN检测技术的检测原理、铁磁性材料的磁畴理论及磁化理论,并对MBN信号的影响因素进行研究,论述了MBN技术在应力检测、微观组织、硬度、表面处理工艺等方面的研究及其机理。(2)组建MBN疲劳检测系统组建可靠的MBN疲劳检测系统,包括信号发生系统、信号采集系统以及信号处理系统,并对检测系统的稳定性进行了测试,研制磁声一体化疲劳检测传感器,研究了激励信号强度及频率对MBN信号结果的影响,最终确定本文所采用的最佳激励电压幅值为5V,频率为30Hz。(3)研究Q235钢和Q345钢低周及高周疲劳过程中的MBN信号规律结合金属疲劳理论研究铁磁性材料的MBN信号特性,以Q235、Q345钢为研究对象,探究其低周疲劳和高周疲劳过程中的MBN信号变化规律。实验结果表明,MBN疲劳检测系统能检测出低周疲劳过程中的MBN信号变化,随着低周疲劳程度的加深,MBN信号总体呈现出下降趋势。在高周疲劳实验过程中,MBN信号与高周疲劳之间的关系不显著,原因为高周疲劳过程中裂纹缺口的随机性对检测结果有所影响,以及高周疲劳实验过程中应力集中对MBN信号的影响覆盖了材料疲劳对MBN信号影响。