（中国航空制造技术研究院，北京 100024）

钛合金具有强度高、高低温性能好、耐腐蚀等许多优点，在航空航天工业中广泛用于承力结构件的制造[1-3]。在铸造、锻造、焊接及各类切削加工过程中，工件均会由于受外力和温度的作用而引起残余应力。残余应力的产生、叠加及释放过程造成零件内部应力状况的重新分布，可能影响零件的尺寸和形位精度以及零部件的装配精度，降低零件的抗疲劳强度、抗应力腐蚀及抗蠕变开裂的能力，最终影响到机器设备的性能与使用寿命[4-6]。

X射线残余应力测试作为一种材料表面残余应力的快速无损检测方法已经被广泛认知，对于钛合金的最佳测试参数也有很多研究[7-11]。工程应用中，由于零件结构复杂多样性的特点（齿轮根部、焊缝表面等），致使残余应力在测试过程中不能以最佳条件测量。因此，研究复杂结构件的X射线应力测试能力变得十分重要。本研究通过可知应力的标准试样，模拟复杂钛合金结构件的测试条件，以检验X射线法残余应力测试方法在极限条件下的适用性。

1 X射线残余应力测试原理

当试样中存在残余应力时，晶面间距将发生变化，发生布拉格衍射时，产生的衍射峰也将随之移动，而且移动距离的大小与应力大小相关。用波长λ的X射线，先后数次以不同的入射角照射到试样上，测出相应的衍射角2θ，求出2θ对sin2ψ的斜率M，便可算出应力σφ。

X射线衍射方法主要是测试沿试样表面某一方向上的内应力σφ。……