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摘要：采用 X 射線衍射法（iXRD）對 6005A 鋁合金型焊接接頭的殘余應力進行無損檢測 ，研究豪克能沖擊處理鋁合金焊接接頭的殘余應力分布情況的影響以及豪克能沖擊對鋁合金焊接接頭在海洋大氣腐蝕環境中殘余應力的變化規律的影響。結果表明，豪克能沖擊處理使得殘余應力轉為壓應力，且應力分布更加均勻；豪克能沖擊處理后，隨腐蝕時間的延長，焊接接頭個微區可長期保持殘余壓應力，并有逐漸減小的趨勢。

鋁合金焊接接頭存在較為嚴重的焊接殘余應力和變形，作為影響高速列車鋁合金車體結構的安全可靠性和服役壽命的關鍵因素，已經引起了廣泛的關注。超聲沖擊能改善母材過渡區和焊縫的形狀，從而降低應力集中系數，調整焊接接頭的殘余應力場，并且在應力集中處產生有利的正壓力，是一種有效的控制和消除焊接接頭殘余應力的方法。但超聲沖擊處理后的焊接接頭在高速列車運行過程中其殘余應力有怎樣的變化，是目前尚未研究的領域，而這一研究對于高速列車車體結構服役壽命研究具有重要意義[1-3]。

本研究主要針對海洋性大氣環境這一典型大氣環境進行殘余應力研究，為高速車體焊接接頭的的安全可靠性研究提供基礎數據。

3.1 超聲沖擊對焊接接頭殘余應力的影響

圖 2、圖 3 表明，超聲沖擊對一定深度的表層具有改善應力的效果，可以較好地消除焊接接頭各微區的殘余應力，使其由拉應力轉變為壓應力，還能使焊接接頭各區域的殘余應力值的波動也趨于平緩，從而有效改變焊接殘余應力。

3.2 腐蝕環境下超聲沖擊對焊接接頭殘余應力變化規律的影響

圖 4 ~ 圖 6 表明經過超聲沖擊處理后，焊接接頭各微區的殘余應力不論腐蝕時間的長短，均在壓應力范圍內，且隨腐蝕時間的延長，殘余應

力的變化也比未經超聲沖擊的焊接接頭各微區殘余應力變化更為平緩，逐漸向壓應力減小的方向變化。

（1）超聲沖擊處理對改善 6005A 焊接接頭的焊接殘余應力有良好的效果，焊縫、熱影響區和焊趾的殘余拉應力均轉變為壓應力，且超聲沖擊處理后整個焊接接頭的應力值分布較沖擊前均勻。

（2）未經超聲沖擊的焊接接頭各微區初始殘余拉應力較大，隨腐蝕時間的延長，拉應力有逐漸減小的趨勢；超聲沖擊處理后，焊接接頭各微區可以在較長時間內保持為壓應力，并有逐漸減小的趨勢。

 

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