焊接构件是机械装备中的常用构件,由于焊接过程中产生残余应力而发生变形、断裂或局部失效,所以需要进行消除残余应力处理。热时效技术已经成熟,但是由于能耗高、效率低、排放多,正在被具有节能、环保、高效和成本低等优势的振动时效所取代。而振动时效技术开始并没有被世界各国接受,主要是因为振动时效技术参数的选定具有一定的难度。特别是对于低阶固有频率超过100Hz的高刚度焊接构件,由于激振频率超出普通振动时效机的频率范围,目前尚不能采用振动时效技术进行有效处理。本论文以高刚度焊接构件为主要研究对象,探讨高刚度焊接构件振动时效技术的理论依据及技术方法。基于振动理论,分析影响焊接构件固有频率的主要因子,提出通过附加适当质量调整焊接构件的质量因子,降低其固有频率,再通过有限元谐响应分析方法,计算使高刚度焊接构件低阶固有频率降至100Hz以下所需的附加质量大小的一套新方法—附加质量振动时效法。并以一阶固有频率为339.08Hz的梳棉机道夫为试件进行了实验验证。通过附加质量,将其低阶固有频率从351.39Hz调整到48.69 Hz,采用普通机械偏心式振动时效机进行振动时效处理,采用盲孔法测试振动时效前后的残余应力状况。结果表明,振动时效前后高刚度金属滚筒的最大主应力峰值降低34.66%,均值降低69.84%。可见,附加质量振动时效法能有效降低并均化高刚度焊接构件的残余应力,有限元谐响应分析法可准确优化振动时效技术参数。