振动时效工艺是通过的时效设备，使被处理的工件产生共振。通过共振将一定的振动能量传递到工件的所有部位，使工件内部发生微观的塑性变形。歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态，从而使工件内部的残余应力得以消除和均化，终防止工件在加工和使用过程中变形和开裂，工件尺寸精度的稳定性。
振动时效器设备容易移动，可以在任何地方现场处理。 不受零件大小和材料的限制，从几十公里到几百吨的零件都可以使用设备。 特别是在某些大型部件无法进行热时效处理的情况下，振动时效更为明显。
振动时效机适用于各种金属结构零件、碳素结构钢、低碳合金钢、不锈钢铸铁、铸铁有色金属等机械产品的基础零件、各种焊接件、板型、异形、轴流、箱式零件。 振动时效设备可以处理几公里到几千吨的大型工件，也可以处理尺寸比较大、长宽比高的异形物。
在微观分析中，振动时效可视为周期载荷施加在零件上的附加应力。工程中使用的材料不是理想的弹性体，知道其内部存在不同类型的微观缺陷，铸铁中有很多切割不同形状金属气体的石墨。因此，无论是钢、铸铁还是其他金属，在微观缺陷附近都有一定程度的应力集中。受到振动时施加在部件上的交变应力与部件中的残余应力重叠。应力叠加结果达到特定值后，应力集中严重的部分将超出材料的屈服限制，塑性变形。这种塑料变形降低了这里残余应力的峰值，强化了金属气体。此外，振动对残余应力和残余应力重叠的代数和其他应力集中严重的部位也起着同样的作用，不会发生任何部位的塑性变形。此时，振动不再起到消除残余应力和强化金属的作用。
实验证明，振动时效不仅可以消除残余应力，还可以消除残余应力峰值，使残余应力均匀，从而提高零件尺寸稳定性，提高工件的材料性能和疲劳寿命。随着振动时效理论的发展，许多技术障碍被突破，振动时效工艺在欧美国家得到了广泛的应用。此后，我国也陆续出现了各种振动时效系统(如亚谐振、频谱波形、模态宽带等)。
在现代制造业中，振动时效设备已经成为消除残余应力、提高工件稳定性和使用寿命的重要工具。振动时效设备通过将工件置于共振状态，利用振动能量促使工件内部结构重新排列，从而达到消除应力的目的。经过振动时效处理的工件，不仅精度更高，而且能够显著提高疲劳寿命，为企业节省大量成本。
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