本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)量金屬微結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力三維分布的裝置，包括：X射線發(fā)生系統(tǒng)、微衍射與光路導(dǎo)向系統(tǒng)、工作臺(tái)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)和控制系統(tǒng)；所述X射線發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生短波長(zhǎng)的X射線，經(jīng)過(guò)微衍射與光路導(dǎo)向系統(tǒng)射到工作臺(tái)系統(tǒng)內(nèi)的待測(cè)的金屬微構(gòu)件樣品上的被檢測(cè)點(diǎn)上，經(jīng)過(guò)樣品的衍射再次通過(guò)微衍射與光路導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)入檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)系統(tǒng)接收進(jìn)入檢測(cè)系統(tǒng)的X射線進(jìn)行檢測(cè)，并將得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)送至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)收到的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析處理后，得到金屬微構(gòu)件樣品被測(cè)點(diǎn)的殘余應(yīng)變和殘余應(yīng)力數(shù)據(jù)并進(jìn)行誤差分析和參數(shù)修正，當(dāng)前點(diǎn)測(cè)試完成后，計(jì)算機(jī)發(fā)出指令給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)更換樣品檢測(cè)點(diǎn)。本發(fā)明能自動(dòng)、無(wú)損、真實(shí)地測(cè)定X射線穿透范圍內(nèi)的殘余應(yīng)變和殘余應(yīng)力在金屬微結(jié)構(gòu)中的三維分布，高效、無(wú)損、操作簡(jiǎn)便。