高速列车车身所用材料7N01铝合金属于Al-Zn-Mg系高强度铝合金。焊后会产生较大的焊接残余应力,残余应力的存在会对结构的服役性能产生不利的影响。振动时效是一种新兴的具有简单便携、节能环保、高效安全等多种优点的消除残余应力方法,目前已经广泛应用于黑色金属消除焊接残余应力。对于7N01铝合金来说,由于其焊接残余应力与材料的屈服强度相差较大等原因,传统的振动时效技术消除焊接残余应力效果不明显。本课题在高速列车7N01铝合金的振动时效研究基础上,提出了热振复合时效技术。采用理论分析和实验研究相结合的方法,研究了温度对振动时效消除焊接残余应力效果的影响,并分析了热振时效对材料力学性能以及微观组织之间的影响。基于对振动时效原理及铝合金时效过程的研究,搭建了热振时效系统。首先从宏观、微观的角度分析了振动时效的机理,搭建了满足实验要求的振动时效平台;对焊后余热、火焰加热以及加热带加热三种加热方式进行了探究,最终选取具有温度反馈的陶瓷加热带系统;结合理论分析和实验提出振动时效参数的选择原则。研究了温度对热振时效消除残余应力效果的影响。首先随着温度升高,材料的强度下降,在100~200℃已下降明显。其次对7N01铝合金的时效析出展开研究,7N01铝合金时效强化相析出温度范围在120-170℃。因此对焊接接头分别在加热温度为25℃(室温)、100℃、150℃和200℃热振时效处理后,焊接残余应力峰值分别下降38.3%、50.7%、60.0%和74.0%。可以得出在100-200℃范围内,随着温度升高,热振时效消除残余应力效果越好。对7N01铝合金大型焊接结构件进行了热振时效处理,研究了热振时效对材料性能和组织的影响。经过热振时效处理后,接头的拉伸强度有所提升,硬度和疲劳性能基本保持不变,材料的弯曲和耐应力腐蚀性能依然良好。焊接接头组织明显发生细化,微观位错密度增大,分布均匀并发生大量位错缠结。对高速列车枕梁实际结构展开工程试应用,分别进行了热振时效和振动时效处理。热振时效处理后焊接残余应力峰值平均下降50.3%,而振动时效处理后焊接残余应力峰值平均下降28.5%。结果表明,热振时效比振动时效消除焊接残余应力效果更为显著。本课题组提出的热振时效技术是振动时效技术的发展,在实际工程应用中具有重要的指导价值和广阔的应用前景。