超声波时效仪利用大功率的超声波冲击金属物体表面，由于超声波的高频、聚焦下的能量，使金属表层产生较大的压塑性变形。焊后处理焊趾部位，使之平滑过渡，从而降低余高造成的应力集中，消除焊趾表面的缺陷同时在焊趾处产生较大的压缩塑性变形，产生了残余压缩应力，调整了焊接残余应力场，并使焊趾部位得到强化和硬化。
它能同时改善影响焊缝质量的多个因素，如应力、缺陷、焊趾几何形状、表面强化等几个方面，所以对提高焊接接头的疲劳性能有事半功倍的效果，可使处理后的焊接接头的疲劳强度提高50%-120%，疲劳寿命延长5—100倍。
超声波时效仪一般被广泛应用于船舶、石化、航空、铁路、风力涡轮机、压力容器、钢或复合材料桥梁，重型起重机械等领域，适用于各种材料焊接结构的焊后处理，达到延长焊接结构疲劳寿命、提高其疲劳强度的目的，并且能消除焊接过程应力和残余应力，特别适用于普通接头、承载接头以及异种材料焊接接头等结构的焊后处理。
超声波时效仪的处理效果：
1、使金属焊缝的表面层内的残余拉伸应力变为压应力，从而大幅提高金属结构的疲劳寿命。
2、改变表面层内的金属晶粒结构，使之产生塑性变形层，从而使金属表面层的强度和硬度都有显著的提高。
3、改善焊趾的几何形状，降低应力集中。
4、改变焊接应力场，明显减少焊接变形，提高工件的尺寸稳定性。
