超聲波時效儀利用大功率的超聲波沖擊金屬物體表面，由于超聲波的高頻、聚焦下的能量，使金屬表層產生較大的壓塑性變形。焊后處理焊趾部位，使之平滑過渡，從而降低余高造成的應力集中，消除焊趾表面的缺陷同時在焊趾處產生較大的壓縮塑性變形，產生了殘余壓縮應力，調整了焊接殘余應力場，并使焊趾部位得到強化和硬化。
它能同時改善影響焊縫質量的多個因素，如應力、缺陷、焊趾幾何形狀、表面強化等幾個方面，所以對提高焊接接頭的疲勞性能有事半功倍的效果，可使處理后的焊接接頭的疲勞強度提高50%-120%，疲勞壽命延長5—100倍。
超聲波時效儀一般被廣泛應用于船舶、石化、航空、鐵路、風力渦輪機、壓力容器、鋼或復合材料橋梁，重型起重機械等領域，適用于各種材料焊接結構的焊后處理，達到延長焊接結構疲勞壽命、提高其疲勞強度的目的，并且能消除焊接過程應力和殘余應力，特別適用于普通接頭、承載接頭以及異種材料焊接接頭等結構的焊后處理。
超聲波時效儀的處理效果：
1、使金屬焊縫的表面層內的殘余拉伸應力變為壓應力，從而大幅提高金屬結構的疲勞壽命。
2、改變表面層內的金屬晶粒結構，使之產生塑性變形層，從而使金屬表面層的強度和硬度都有顯著的提高。
3、改善焊趾的幾何形狀，降低應力集中。
4、改變焊接應力場，明顯減少焊接變形，提高工件的尺寸穩定性。
