7075铝合金具有密度低、耐腐蚀性好、韧性好、比强度高等优点,被广泛应用于航空、船舶等领域。由于7075铝合金同时还具有熔点低、热导率高、热膨胀系数大等特点,在焊接过程中会产生较大变形和残余应力,对构件的疲劳寿命和承载稳定性等方面产生较大影响。加之构件服役环境复杂严苛,构件发生疲劳断裂的风险较大,因此对焊缝及其热影响区采取适当的处理以减小焊后残余应力的影响,借以提高构件的疲劳性能具有十分重要的意义,为此本课题组提出了时效+超声冲击复合处理（A-UIT）的方法。本文采用ABAQUS建立7075铝合金激光焊的热力学模型;随后利用数值传递法,建立了激光焊与超声冲击处理耦合模型;在此基础上引入时效处理的热力学模型,建立焊后A-UIT处理模型,分析了不同处理下焊后残余应力的分布情况及特点,旨在研究不同处理对7075铝合金焊后残余应力的影响。在此基础上对焊态试样、时效态试样、超声冲击态试样和A-UIT态试样进行疲劳试验,研究不同处理工艺对试样疲劳性能的影响。研究结果表明,超声冲击处理可以有效改变接头的残余应力分布,在试样表面引入残余压应力。超声冲击处理参数中,冲击振幅、冲击频率、冲击时静压力对残余应力影响相对较小;冲击针直径大小对焊后残余应力及超声冲击处理范围都会产生一定影响;冲击针移动速度、冲击方式、冲击时间对焊后残余应力的影响较大。时效温度和时效时间都会对A-UIT处理对残余应力的作用效果产生影响。对此进行研究,得到了较优A-UIT处理工艺:在时效处理部分,时效温度应控制在140℃以内,时效时间选择24 h;在超声冲击处理部分,选择直径3 mm的冲击针、20 k Hz的超声频率、40μm的振幅,采用往复多次的冲击方法,以0.08 m/s的速度以自重情况下进行超声冲击处理,在残余应力方面,可以得到较好的A-UIT处理效果。通过拉伸试验可知,超声冲击处理对试样的抗拉强度影响较小,而时效处理及A-UIT处理后试样的抗拉强度出现显著提升,提升率超过50%。通过疲劳试验可知,焊态试样的疲劳强度为47.48 MPa;时效态试样的疲劳强度仅为31.52 MPa;而超声冲击态试样的疲劳强度为68.37 MPa;A-UIT态试样的疲劳强度为55.15 MPa,提升幅度小于超声冲击态试样。A-UIT处理能够保持时效处理后较好抗拉性能的基础上,一定程度的提升试样的疲劳强度,兼具时效处理和超声冲击处理的特点。