随着我国交通事业的快速发展，钢结构被越来越多地应用于公路桥梁建设。在钢桥的制造方面，构件的制造在工厂已全部采用焊接，而现场连接也已由高强度螺栓转向栓焊连接，并将向全焊过渡。大跨度钢桥在短期内不太容易出现因腐蚀引起的损害，但却会发生铆接结构少见的疲劳裂纹问题。焊接结构与铆接结构相比，接头处易残留缺陷、残余应力和较高应力集中，容易产生设计时没有考虑的变形和二次应力等，所以产生疲劳裂纹的可能性较大。焊接结构为一整体，即使裂纹产生在次要构件上，裂纹的扩展也会穿过接头进入主要构件，产生脆性破坏，因此，导致结构整体破坏的危险性很大。鉴此，严格控制焊缝的焊接质量，研究和应用各种工艺措施来提高桥梁焊接接头疲劳强度，对保证钢桥结构的制造质量尤为重要。
超声冲击技术（UIT）是近十几年来发展起来的一种提高焊接头疲劳强度的新方法。研究表明，焊后通过超声冲击处理可以大幅度提高焊接接头的疲劳强度，使疲劳寿命增加几倍甚至几十倍以上。为此，本文研究了超声冲击处理对Q370qE焊接接头残余应力、显微硬度、焊趾几何形貌等基本性能的影响，以便为超声冲击技术在桥梁钢焊接接头上的应用提供科学依据。
实验用材为厚16mm的Q370qE桥梁钢板材。将其加工成2000mm×100mm×16mm的试板，开60°X型坡口，并用专用工具将坡口内侧及边缘打磨干净。采用ZP7-1250焊接设备进行双面埋弧自动对接焊，焊剂为SJ101q，焊丝为Φ5mm的烧结CJQ-1(经250℃×2h烘干)，焊接工艺参数为：焊接电流600～750A，电压30～34V，焊接速度400～450mm/min；层间温度为60～250℃；各道间打磨干净，反面清根。采用ZJ-Ⅱ型超声波冲击设备(激励电流为2.8A，振动频率为20kHz)，沿焊缝对焊接接头进行全覆盖超声冲击处理。
Q370qE钢对接接头经过UIT后，其表面产生了200～350MPa较为均匀的残余压应力，大幅提高了焊趾-疲劳薄弱部位的残余压应力，使左焊趾处的17.2MPa残余拉应力变为196.3MPa的残余压应力，提高了11.4倍，使右焊趾处的残余压应力由25.6MPa提高到240.8MPa，提高了8.4倍；使X射线衍射峰的半高宽值明显增大，说明该接头表层材料经过强烈机械冲击后，晶粒细化明显。UIT使0.1mm厚的表层显微硬度得到了显著提高，使300μm深度内的次表层显微硬度由100HV0.5提高到206HV0.5，提高了1倍多。UIT使焊缝高度稍有降低，使焊趾区过渡半径从1.58mm增大为2.63mm，焊缝过渡角由38°减小到了27°，从而降低了焊接接头焊趾处的应力集中系数。