振動時效調整殘余應力的本質在試件的高殘余力區(qū)，激振動應力與試樣中殘余力疊加，使金屬晶體產生位錯運動，內部產生微觀塑性變形，高殘應力得以釋放，達到調整和均化殘余應力的目的。振動時效的過程，實質上是金屬材料內部晶體位錯運動，增值，積賽和纏結的過程。振動時效提高金屬構件抗變形能力，穩(wěn)定構件加工尺寸等效果，從本質上說，都是由于位錯積賽，纏結和網狀化程度增大，同時位錯密度增加，即經過振動時效后金屬內部晶體的位錯積賽，纏結和網狀化程度最大，同時位錯密度增加，這些就是振動時效調整殘余應力的本質。振動時效提高焊件疲勞壽命的機理分析疲勞破壞的過程分為三個階段，即裂紋萌生階段，裂紋擴展階段和瞬時斷裂階段。試件的疲勞壽命（N）主要是由裂紋萌生壽命（N0）和裂紋擴展壽命（Nf）兩部組成，即N=N0+Nf。疲勞裂紋的萌生總是先在應力最高，強度最弱的基體上形成。裂紋萌生的過程，首先在應力最大點處產生局部的塑性變形（范性流變），形成很小的散布于彈性介質的塑性核，塑性核處于弱性介質傳遞到核上的交變載荷的影響之下，由于交變載荷的作用，使滑移帶沿著滑移而產生滑移，滑移帶被晶界（或其它障礙）阻擋，積賽的位錯引起的應力集中，促使裂口成核，萌生裂紋。試件經振動時效處理后，由于高殘應力的降低，應力分布的均化，減少了應力集中的影響，另外，由于位錯的積賽，纏結核網狀化程度的增大及位錯密度的增加，使滑移帶滑移，受阻，積賽更加困難，從而延緩了疲勞裂紋的成核時間，使裂紋萌生壽命增大。疲勞裂紋萌生后，進入裂紋擴展階段，即微觀裂紋擴展核宏觀裂紋擴展階段，在裂紋擴展的第一階段，裂紋在交變應力的持續(xù)作用下，裂紋尖端將沿著與應力軸成90度的方向擴展。裂紋尖端的應力強度因子（K）是決定裂紋擴展的主要參量，根據經驗規(guī)律裂紋增長的速度與應力強度因子的平方成正比。振動時效一方面調整和均化了殘余應力，有效地消除了應力集中的影響，減弱了使位錯滑移的驅動力。另一方面，由于位錯組態(tài)變化和位錯密度的增加，使滑移運動阻力增大，提高了臨界強度因子（K）值，使裂紋擴展所需能量最增大，有利于延緩裂紋的擴展。此外，平均應力等因素對裂紋擴展也有影響，振動時效起到了降低平均應力的作用。從而降低了裂紋擴展速度，綜合作用的結果將使裂紋擴展壽命增加。