GH4169合金广泛应用于航空发动机涡轮盘、压气机鼓筒、机匣等关键部件中,此类部件常用锻造方式制成毛坯,经过机械加工成形,在GH4169锻造过程中,由于锻造温度和压力的不均匀,容易在锻件中留有残余应力,导致以后的机加工变形,严重的会降低构件的疲劳寿命,因此用无损方法测量锻件中的残余应力,可以指导锻造工艺的改进,提高锻件质量。本文在综合分析锻件残余应力测量方法基础上,选用适合工业现场检测用的超声临界折射纵波(LCR波)应力测量方法。搭建了一套LCR波残余应力测量系统和相应的数据采集和分析软件,结合CIVA仿真与具体试验研究,确定LCR波检测的探头临界折射角、检测频率、探头间距等检测参数。通过材料力学性能试验和LCR波检测,对GH4169材料的超声波应力系数进行计算,并通过自行设计的C形环试样的LCR波检测、X射线衍射、盲孔残余应力测量进行对比验证,并利用该超声应力系数对实际GH4169制压气机四级盘模锻后应力分布与喷丸前后应力变化进行评价。本文设计的GH4169锻件LCR波应力检测探头入射角度最优为28°,检测频率最优为10MHz,检测距离最优为10mm;GH4169环锻件在10mm检测距离下的应力和超声LCR波渡越时间差的关系为?(35)(28)(35)25.3t,超声应力系数K=25.3(MPa/ns),拉应力系数与压应力系数大小相同,方向相反;C形环试样的LCR波应力检测结果与理论计算、X射线衍射法及盲孔法检测结果基本一致,均符合C型环的应力分布规律,其中LCR波测量结果与理论计算更接近;超声LCR波应力检测得出GH4169合金制压气机四级盘模锻后应力分布,试验结果与模锻后仿真结果一致,喷丸强化作用有效降低了航空发动机四级盘模锻件的的周向拉应力,改善了锻件的残余应力分布。本试验所建立的GH4169超声LCR波应力检测系统具有较高的准确性与可靠性,可直接用于GH4169环锻件应力检测中,为GH4169锻件质量控制提供了一种新的手段,为航空发动机的可靠性提高提供保障。