海洋结构物设计过程中，对于疲劳设计方面的往往考虑不足，建造过程中更不注意疲劳问题，使得部分斥巨资修建的海洋结构物（如钻井平台）的寿命不长而过早退出服役阶段报废，造成重大经济损失。同时，海洋油气资源开发进入了高速发展阶段，前期建造的海洋结构物（如钻井平台）的寿命大都开始接近设计寿命，进入维修高峰期，先进的维修技术和延寿技术的开发提上日程。超声冲击作为一种新型改善疲劳问题的方法，近年来逐渐得到更为广泛的应用，然而其应用范围的局限性也随着大规模应用的开展而逐渐显露出来。尤其是近年来海洋结构物疲劳问题的凸显，以及应力腐蚀开裂现象的频繁发生，使得海洋结构物疲劳问题的改善得到越来越多的关注。水下超声冲击设备的开发和应用，不仅能提高新建海洋结构物的设计寿命，更主要的是能延长在役海洋结构物的寿命。本文拟在现有超声冲击装置的基础上改进、研发一套适合水下结构物的水下超声冲击设备，该设备主要由水下超声冲击枪、超声冲击电源及气体循环系统组成，并在新设备的基础上研究水下结构物的超声冲击疲劳延寿机理。具体来说，包括以下方面：在现有超声冲击设备的基础上，进一步提高超声冲击设备的能力，开发大功率水下超声冲击机，以应对水阻力和水压的影响。研究冲击针与枪体之间的运动规律、尺寸配合等以及水压对其密封的影响机制，设计合理的密封结构达到水密的效果。总体上实现水下超声冲击接近大气环境中超声冲击效果的目标。选用E36作为实验材料，对其原始焊态、大气环境下超声冲击处理和水下超声冲击处理的T型接头在应力比R=0.1下进行疲劳试验，对比不同环境下超声冲击处理后疲劳强度的改善情况。实验结果表明，水下超声冲击与大气环境中进行超声冲击效果无明显差异。