振动消除应力实际上是周期性动态应力和残馀应力之间的重叠，导致局部塑性变形和应力释放。在此，残馀应力充当平均应力以提高循环应力水平。 振动处理是指对零件施加应力。 当构件上某一点的大应力和残馀应力大小之和达到材料的屈服极，这些点会塑性变形。 在存在这种循环应力的点发生晶格滑动时，即使宏观上没有达到极限，也会发生微观变形。 另外，由于这些塑性变形多发生在残馀应力大的点，因此这些点的约束变形被释放，残馀应力降低。 这就是振动时效消除残余应力的机理。
振动时效工艺采取共振原理：
振动时效设备，利用高频振动消除应力，高频振动通过一定的频率跟一定的周期规律性的振动，促使工件内部残余应力晶体移位降低应力高点的应力，使得整体应力降低到应力平衡点。
振动时效适用范围：焊接去应力、铸造消除应力、机加工振动去应力、方管焊接消除应力、钢结构消除应力、补焊消除消除应力、大型焊接结构消除应力、金属机加工后消除应力、锻压机床、剪板机、折弯机、桥梁结构、铝合金制品、不锈钢焊接、板焊去应力、非标焊接消除应力、金属去应力、防爆开关电器、人防门设备消除应力、智能机械装备制造消除应力
超声波消除应力设备处理效果
大量实验数据表明，超声冲击可使钢制焊接接头的疲劳强度提高60~180%，疲劳寿命延长10~135倍；使铝、钛有色金属焊接接头的疲劳强度提高26~48%，疲劳寿命延长5~45倍。
超声波消除应力方法：
消除应力普遍的解决办法是进行热时效处理，但热时效同时存在许多方面的问题，比如需要处理的工件尺寸超过时效炉的大处理范围，时效过程中升降温速度难以控制等，而且热时效的成本非常高，运输也较为繁琐。超声冲击焊缝技术的应用解决了热时效存在的诸多问题，可就地针对焊缝进行时效处理，不需要更换场地，而且大大降低了时效成本，改善了时效效果的不确定性。
超声波消除焊接应力特点
超声冲击去除应力方法适合焊接应力（焊接过程中产生的应力）。 超声冲击技术的特点是单位时间内输入能量高，实施装置的比能量（输出能量与装置质量之比）大。振动处理频率可高达18KHZ-27KHZ，振动速度可达2m/s-3m/s，加速度高达重力加速度的三万多倍，高速瞬时的冲击能量使被处理焊缝区的表面温度以的速度上升到600℃，又以极快的速度冷却。这种高频能量输入到焊缝区表面后，使能量作用区的表层金属的相位组织发生一定的变化。 使焊缝区的金属表面层内的拉伸残余应力变为压应力，从而能大幅度地提高结构的使用疲劳寿命。 表面层内的金属晶粒变细，产生塑性变形层，从而使金属表面层的强度和硬度有相应的提高。 改善焊趾的几何形状，降低应力集中。 改变焊接应力场，明显减少焊接变形。
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