钢锭作为大型锻件生产的上游产业,其质量直接影响后续的生产锻造过程甚至是钢材成品质量。长期以来,由于检测技术难度大等原因,钢锭一直在内部缺陷未知的情况下进入后续生产环节。由于缺乏完善的钢锭质量标准,锻造工艺的编制几乎完全凭借经验的积累或相关文献的数据,对于钢锭冒口、水口切除无确切依据,钢锭利用率低。因此通过超声无损检测的方式对钢锭进行内部缺陷检测,从而实现对缺陷的定位、定量、定性具有非常重要的意义。利用A型超声检测技术脉冲反射法与直接接触法相结合,对材质为42Cr Mo的模铸锭进行缺陷检测,获得了不同高度位置超声检测波形,并通过轮廓线成像法对钢锭内部缺陷完成三维重构。结果表明回波信号存在大量的散射噪声,缺陷回波形态各异,表现在幅值、根部宽度、对称度、是否存在尖峰等多个方面,缺陷在空间中呈体积状分布,基本位置为轴向接近冒口端,径向近中心。通过构建超声检测回波模型,采用传统EMD降噪方法与改进后EMD降噪方法对回波模型进行降噪仿真分析。仿真结果表明采取EMD与db3小波结合,小波分解层次为4层,阈值选取最大最小准则阈值时可获得最优降噪效果。将仿真结果应用至钢锭缺陷回波信号降噪,降噪效果明显,验证了降噪模型的有效性。通过低倍检验获取钢锭内部实际的缺陷分布情况。钢锭内部缺陷呈现为中心疏松,实际缺陷长度与宽度范围均大于超声可检出区域。缺陷形态呈现出弥散型与聚集条型两类。弥散型缺陷回波信号受孔隙率影响较大,聚集条型缺陷回波信号受自身形貌特征影响较大。通过提取缺陷回波特征参数,分析信号与中心疏松之间的关系。揭示了聚集条型中心疏松在时域上的幅度均值与峰度系数远高于弥散型。弥散型中心疏松孔隙率和缺陷回波的波底宽度、下降沿持续时间、高频分量以及峰度系数这四个参量线性相关。最终根据实验结果建立了钢锭中心疏松缺陷超声检测的定量评价流程。