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焊接残余应力影响焊接结构的承载能力和服役寿命。研究焊接工艺的过程中,焊缝区域残余应力的大小常常作为对焊接工艺进行改进的标准。研究焊接残余应力对焊接工艺研究工作具有十分重要的意义。虚拟仪器的发展及其在测试领域的应用,突破了传统仪器的概念,其功能和作用都发生了质的变化,为深入的研究和改进测试方法提供了技术支持。目前,相对于焊接工艺和焊接数值模拟的飞速发展,对焊接残余应力测试方法研究则略显不足,因此对焊接残余应力的分布规律的研究受到一定程度的限制。基于LabVIEW2011软件平台,采用NI PXIe-4330数据采集卡与BE120-2CA-K型电阻应变计作为数据采集硬件,搭建了一套残余应力测试系统。重点对小孔法残余应力测试方法进行深入的研究,对其测试方法加以改进。残余应力测试系统分为硬件部分和软件部分,硬件系统主要包括数据采集卡、电阻应变计以及工控计算机,软件以虚拟仪器图形化编程语言,自行设计了一套应用于焊接残余应力的实测软件,软件系统主要包括残余应力测试模块、释放系数标定模块、信号回放模块、以及数据文件操作模块。该应力测试系统实现了实验参数记录、系数标定实验、残余应力数据回显等功能,优化的测试系统模块设计,有效增强了对残余应力测试误差的控制能力。对实验误差的研究,其中贴片误差在20%-24%,取值时间误差在2%左右,弹性模量在焊缝中心残余应力测试中引入的误差可达9.8%。通过对贴片环节进行自然时效处理和测前检测可有效解决贴片误差问题。取值时间的确定可通过观察残余应力释放曲线的变化来确定,减小其误差。对焊接构件弹性模量进行实际测量,绘制弹性模量变化曲线,实测过程中弹性模量作为变量输入,可降低弹性模量在焊接残余应力测试中引入的误差。该系统对焊接残余应力测试更有针对性,提高了测试结果的准确性。为进一步研究焊接残余应力分布及制定焊接调控措施提供了技术支持。对7A52铝合金11mm厚的VPPA-MIG复合焊构件的焊接残余应力进行测试,测试结果显示应力集中区较窄,在焊接过程中发生屈服强度σs变化的区域,纵向焊接残余应力,其值达到σs的20%-33%,横向焊接残余应力,其值达到σs的30%-39%。