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本文以P355NL1钢作为研究对象,通过超声疲劳寿命测定、残余应力测定、电化学腐蚀速率测定以及超声冲击接头表面晶粒细化机理分析,研究超声冲击对P355NL1钢焊接接头超高周腐蚀疲劳性能的影响。超声疲劳试验将试样分为3组,分别为焊态试样、焊态试样（6%,9%,12%NaCl腐蚀液）以及冲击态试样（6%,9%,12%NaCl腐蚀液）,对这几组试样进行超高周疲劳试验的测定,获得各自的疲劳结果以及S-N曲线。对比分析超声冲击处理对P355NL1钢的腐蚀疲劳性能影响。电化学腐蚀试验将试样分为2组,第一组为6%NaCl腐蚀液中超声冲击参数设定分别为1.5A/5min,1.5A/10min和1.5A/20min;第二组为9%NaCl腐蚀液中超声冲击参数设定分别为1.5A/5min,1.5A/10min和1.5A/20min,对比分析不同腐蚀液浓度下不同超声冲击参数对P355NL1钢焊接接头腐蚀速率的影响。之后利用扫描电镜分析各组试样疲劳断口形貌,包括试样裂纹源、裂纹扩展区和瞬断区,分析其断裂机理。通过光学显微镜、硬度计、残余应力测试仪探究接头试样应力场分布、残余应力晶粒细化,以及超声冲击对接头超高周腐蚀疲劳性能影响机理。利用高分辨率透射电镜对P355NL1钢焊接接头表层微观组织进行观察和分析,进一步了解组织细化机理。研究结果表明:1.利用Origin对疲劳试验数据进行拟合分析得出S-N疲劳寿命曲线,通过对比分析发现冲击态试样疲劳强度明显高于焊态试样疲劳强度,不同腐蚀液浓度下,腐蚀浓度越高,对应的S-N曲线越低,疲劳强度越低。每组试样曲线方程分别为焊态:lgN+10.57lgΔσ=30.78;焊态（6%,9%,12%NaCl）:lgN+8.33lgΔσ=25.64lgN+8.58lgΔσ=26.00 lgN+8.80lgΔσ=26.36;冲击态（6%,9%,12%NaCl）:lgN+16.97lgΔσ=48.06 lgN+19.28lgΔσ=53.36 lgN+18.98lgΔσ=52.49。通过S-N曲线方程计算可知:在1.0×106循环周次下,6%NaCl、9%NaCl和12%NaCl腐蚀溶液中,冲击态疲劳强度分别是是焊态的1.32、1.33和1.37倍;在1.0×107循环周次下,6%NaCl、9%NaCl和12%NaCl腐蚀溶液中,冲击态疲劳强度分别是是焊态的1.52、1.54和1.58倍;在1.0×108循环周次下,6%NaCl、9%NaCl和12%NaCl腐蚀溶液中,冲击态疲劳强度分别是焊态的1.75、1.8和1.83倍,在相同循环周次1.0×108下,相较于焊态最高提升疲劳强度83.3%。2.对于焊接接头试样断裂位置,裂纹源大多处于腐蚀坑处,在不同浓度NaCl腐蚀液中,浓度越大,对试样表面腐蚀越严重,点蚀坑数量越多,试样裂纹源也越多;对于冲击态试样,表层晶粒细化明显,表层受到腐蚀液的侵蚀减弱,点蚀坑明显减少。裂纹扩展阶段,试样形貌呈现出河流状花样和撕裂棱,能够看到疲劳辉纹,存在少量二次裂纹。瞬时断裂区呈现明显的韧窝形貌,韧窝底部存在第二相粒子,无论焊态还是冲击态试样都是准解理断裂。这说明试样经超声冲击处理之后,在不同腐蚀液浓度下进行疲劳试验,其断裂失效机理并不会发生改变。3.超声冲击参数为1.5A/5min、1.5A/10min、1.5A/20min时,P355NL1钢焊接接头试样表层塑变层深度分别为:350μm、400μm、500μm。表明在一定范围值之内,超声冲击时长与塑变层深度呈正比关系。4.不同试样在不同浓度腐蚀液电化学腐蚀试验说明,在相同腐蚀浓度环境下,经超声冲击处理过后,试样腐蚀速率明显降低,并且不同超声冲击参数对其影响程度不同,随着超声冲击参数从1.5A/5min转变为1.5A/10min乃至1.5A/20min,其极化曲线有较明显变化,钝化区间减小,电流腐蚀密度减小,自腐蚀电位正移,腐蚀速率减慢。5.超声冲击处理之后,焊接接头试样表层发生较明显的塑性变形,导致显微硬度也发生明显变化,冲击参数为1.5A/5min、1.5A/10min、1.5A/20min时,显微硬度值逐渐升高,对应的试样表层最高显微硬度值分别为199HV、208HV、221HV。6.焊态试样在未经超声冲击处理之前焊根处的残余应力均为正值,即都是残余拉应力,在采用线切割之后残余拉应力有所释放。经过超声冲击处理之后,试样焊根处的残余拉应力被引入的冲击能消除,同时引入残余压应力。超声冲击处理使得残余拉应力转变为压应力,ΔKth值增大,焊接接头寿命大幅度提高。7.超声冲击对于细化焊件表层晶粒组织过程如下:冲击枪在焊接接头试样表面给予大量高频冲击能量,表层率先接受冲击能,晶粒发生变形,冲击能传到焊件内部,不同晶粒间产生位错,而相邻位错又会互相作用,进一步形成位错墙和位错缠结;应变量随冲击时长增加而增加,位错间距离减小,位错墙和位错缠结逐步转变成小角度亚晶界;在亚晶界处,高密度的位错继续相互作用,晶界两侧取向越来越大,使其逐步转化成大角度晶界,形成亚晶。