残余应力是机械零部件在加工和生产过程中必然伴随出现的现象,尤其是重要的结构零部件的内部都存在着较大的残余应力,残余应力对机械零部件的静力强度和疲劳强度都会产生严重影响,导致机械零部件在加工和生产过程中产生工艺缺陷,进而影响机械零部件的使役性能。因此,机械零部件残余应力的测定是一项重要的工件表面加工完整性的评价指标。从上个世纪三十年代发展至今,多种多样的残余应力测试方法层出不穷。然而,尽管研究人员在残余应力测试领域付出了巨大的努力,仍然有不断改进现有残余应力测试技术以及探索新的残余应力测试技术的强烈需求。小孔法测量机械零部件的近表面残余应力具有可靠性高、测量深度较大等优势,是工程界应用最广泛的一种残余应力测试方法,然而机械加工方法如钻削、铣削在加工小孔时易引入附加应力,影响近表面残余应力的测量精度与测量结果。电解加工由于加工过程无应力作用、加工材料适用性广等优点,采用电解加工方法加工小孔进行近表面残余应力测量具有显著优势。本文以纯铁材料作为研究对象,针对电解加工在小孔法测量残余应力中的独特优势,开展电解加工技术在小孔法测量残余应力中的应用研究。通过测试不同浓度下单一成分电解液以及复合成分电解液中的阳极动电位极化曲线,结合阳极恒电位极化实验,研究纯铁-电解液体系的电化学特性,优选出适合纯铁材料电解加工的电解液成分及浓度。精确调控电解加工小孔的深度是保证残余应力测试准确性的关键技术,本文基于法拉第第一定律,采用恒电流电解加工方法,分析不同加工时间下的电流效率,并修正加工深度与加工时间之间的关系,实现了调控小孔加工深度的要求。依据小孔法测量残余应力的基本原理,通过实验测定了纯铁材料的弹性参数。通过Abaqus软件对电解加工小孔底面与侧壁连接处存在的圆角对残余应力测试结果的影响进行了仿真分析。本文将电解加工工艺设备和电阻应变片测量技术相结合,搭建了电解加工小孔法测量残余应力的实验装置,并以X射线衍射法作为基准,进行了纯铁试件的电解加工小孔法和机械加工小孔法测量残余应力的对比实验。实验结果表明,电解加工小孔法测量残余应力误差较小,能够满足测试需求,电解加工技术在小孔法测量残余应力中的应用方法可行,测量结果较为准确。