目前我国高速轨道客车迅速发展,需求量也逐年增加。为了提高轨道客车的运行速度、车身强度和寿命等各项性能。很多商家都将铝合金材料来作为客车车身的主要选材。而铝合金成形过程和焊接过程会产生残余应力。残余应力的存在不仅能降低构件的使用寿命和尺寸精度,而且对于高速运行的轨道客车更有着很大的安全隐患。传统的消除焊接残余应力的方法有很多,但这些方法不仅可靠性较差,操作复杂,而且效率很低。基于这些传统方法的缺点,超声波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。本文首先介绍了焊接残余应力的产生机理和其危害,又对传统的应力消除方法做了简单的概述。在此基础上,以材料科学、能量化学、原子物理等理论为理论基础,开展基于微观晶格能量理论对超声波消除焊接残余应力的机理进行了研究。按照超声波的输入能要高于间隙原子跃迁能,低于空位迁移能的要求,取焊接后晶体的单位体积作为微单元,计算出单元内的空位数和间隙原子数,求出单元内的间隙原子跃迁所需总能量和空位迁移所需总能量,代入相关数据,计算出了超声波的冲击频率范围。进行了透射电子显微镜的实验验证,实验结果证明了理论推导的正确性。同时,通过X射线衍射法和盲孔法,进行了超声波冲击前后的残余应力的测定,测定结果表明超声波冲击的影响深度可达距冲击表面3mm处。利用超声波消除残余应力不仅效率是传统方法的几倍,而且具有环保、便捷、节能等优点。超声波消除铝合金焊接残余应力具有广阔的发展空间和很好的市场应用前