进入21世纪以来,我国对高速轨道客车的需求量大大增加,随之高速轨道客车的技术也在蓬勃发展。其中包括,通过提高车身的耐腐蚀性以提高整车的寿命,通过对整车的轻量化以提高客车的运行速度。针对这些问题,对材料的选择相当重要,铝合金是一种具有耐腐蚀性高、强度大,质量较轻等属性的金属材料。但由于铝合金的熔点较低,在对其实施焊接加工时会产生大量的热,在构件的冷却过程当中其内部会产生残余应力,同时焊缝周围发生形变,这种形变和残余应力不仅对加工精度有很大的影响,而且对整车的安全性能有很大的威胁。在工业上消除残余应力的方法很多,但这些方法存在效率低、可靠性较差、操作繁琐等缺点。高频冲击消除残余应力凭着其可靠性强,效率高等优点已经在科学领域内得到了高度的重视。本文分别从宏观角度和微观角度对焊接残余应力的产生机理进行了阐述,并且对比了传统方法及高频冲击法消除残余应力的实验效果。在微观显微镜下观察了冲击前后的晶格位错密度。基于材料力学,弹性力学等理论对铝合金焊接前后的本构关系进行了研究和进一步的推导,推导和研究的过程中考虑了温度对铝合金构件的弹性模量、热胀系数的影响,并且使用Ansys对构件进行了焊接残余应力的有限元模拟分析。使用微观显微镜观察了冲击前后的位错密度,结果表明冲击后的位错趋于均匀化,即消除了大量的位错叠加,而位错的直观表示为应变,这就验证了高频冲击使得焊件中的残余应力得到释放,从而减小了弹性应变。通过测量不同深度的高频冲击前后的残余应力值来验证构件当中冲击前后的应力变化。分别在制作的几组式样上标记测量位置,并先后使用X射线衍射法和盲孔法测量相同位置相同深度处的残余应力值。结果表明,当深度超过3mm时,消除效果明显下降。而与高频冲击法相比,传统方法不仅消除率较低,而且其消除深度远小于高频冲击法。高频冲击法消除残余应力的效率是其他方法的2-3倍。凭借着高频冲击法具有节能性、便捷性,环保性等特点,在工业和工程上被更多人所认可。