金属构件因焊接过程中不均匀加热会不可避免产生残余应力,焊接残余应力的存在对结构完整性造成很大影响。但是目前焊后消除残余应力的方法,都难以消除大型焊件死角部位的残余应力,使得焊接设备失效往往产生于死角位置。高压水射流强化是一种新颖的表面冷加工技术方法,不受焊件形状及位置的影响,容易对零件的复杂、狭窄区域表面进行强化,而且绿色无污染,可以弥补传统工艺的不足,是一种具有较高研究价值及前景的强化方法,其可望实现降低或消除焊接残余应力。因此,研究高压水射流技术降低焊接残余应力具有重要意义。本课题主要工作内容及结论如下:（1）本课题为验证高压水射流强化降低焊接残余应力的可行性,搭建了一套便携式高压水射流强化装置。该装置重新设计了可适用于水射流强化的喷嘴以及可自由转向的喷头系统,并将该喷头系统与能够吸附于钢结构表面并实现直线行走的爬壁小车结合,可实现对大型压力容器等金属结构的高空自动强化作业,不局限于焊缝的位置及结构,大大提高了工作效率;（2）本课题进行了高压水射流强化Q345R钢焊接接头试验,并进行了高压水射流冲击前后焊接接头残余应力的测量,得到了焊后的焊接残余应力场以及水射流强化之后的应力场分布规律,发现高压水射流强化可以有效降低焊接残余应力,其中焊缝区纵向与横向残余应力最大降幅分别达86.1%和84.1%。（3）使用有限元软件FLUENT和ABAQUS分别进行了喷嘴内外部流场、焊接过程和水射流强化过程的有限元模拟,得到了喷嘴内外部流场的射流特性、射流对靶面的冲击压力分布规律以及焊接温度场、焊接残余应力场和水射流作用后的残余应力场。通过与试验值的对比分析,验证了使用有限元软件进行水射流强化模拟的正确性,也进一步证明了高压水射流技术是一种可以有效减低焊接残余应力的工艺。