摘要：为准确掌握铝合金搅拌摩擦焊（Friction stir welding，FSW）焊件中的残余应力分布，以便优化FSW焊接工艺和对后续加工起到一定的支撑作用，借助自主研发的短波长特征X射线衍射仪（Short wavelength X-ray diffractometer,SWXRDl，分别采用sin^2ψ法和而法对2024-T351铝合金FSW焊件内部残余应力进行测试，并与中子衍射和同步辐射及钻孔法测试的FSW焊接应力进行分析比较，同时对焊接区各区域微观组织进行金相观察分析，对焊接中心层的显微硬度分布进行测试。结果表明，用SWXRD可以实现铝合金内部残余应力的无损检测；对2024．T351铝合金FSW焊件内部残余应力测试，用磊法得到板材轧制方向的残余应力存在3个拉应力峰值，其中两个位于热影响区（Heat affected zone，HAZ），一个位于焊缝中心，与国外中子衍射和高能同步辐射的测试结果一致；用sin^2ψ法可以快速获得FSW焊核区（Weld nuggetzone，WNZ）的残余应力，对存在强织构的热机械影响区（Thermal-mechanically affected zone，TMAZ）、HAZ和母材区（Base materialzone，BMZ）的应力测试有较大的误差，但将磊法结合可以快速得到焊接区的应力分布。

关键词：短波长 x射线衍射 内部 残余应力 搅拌摩擦焊 

单位：北京科技大学新材料技术研究院 北京100083 北京科技大学北京市腐蚀、磨蚀与表面技术重点实验室 北京100083 西南技术工程研究所 重庆400039