CN109797272A - 基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法，包括：步骤一，制定对于目标工件进行热态频谱谐波定位时效处理的初步工艺方案；步骤二，细化方案初步工艺方案，根据目标工件的结构、残余应力的大小和分布情况，采取在线试验分析、建立仿真分析模型、进行频谱分析中的一种方式；步骤三，进行时效处理，将目标工件放入温控炉内，根据步骤二制定的工艺方案和工艺参数，对目标工件实施热态频谱谐波时效处理。本发明的方法，通过热与振动效应的复合时效工艺实现时效件中的残余应力的降低与均化，可以针对高端制造领域的高价值中小型工件存在的高应力、单一使用振动时效和热时效效果不佳等问题。

Description

基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法

技术领域

本发明涉及热处理工艺技术领域，尤其涉及一种基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法。

背景技术

在机械制造领域，金属工件经过铸造、锻造、轧制、切削等机械加工后，在金属内部通常会因为不均匀的塑性变形而产生残余应力，该残余应力的存在会导致金属工件尺寸变化，降低工件尺寸精度。热时效是指通过对时效件进行一定时间的加温、保温以及冷却处理，使其在温度场的作用下实现残余应力均化的工艺过程。热时效工艺的特点是能够均化时效件的全局残余应力，但存在处理效率低、周期长、能源消耗高的缺点。传统的振动时效是指对时效件在给定的几阶频率下施加一定时间的特定循环载荷，从而实现残余应力均化的工艺过程。该时效工艺的特点在于能够均化时效件的某些残余应力，具有处理周期短、节能环保和处理效率高等特点。残余应力是影响零部件变形和失效的主要因素，目前广泛采用的控制残余应力的手段是热时效和振动时效，但有部分中小零部件单一使用热时效和振动时效时的处理效果不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法，包括：步骤一，制定对于目标工件进行热态频谱谐波定位时效处理的初步工艺方案，包括：热载荷温度控制策略、力载荷装夹紧激振方案；步骤二，细化方案初步工艺方案，根据所述目标工件的结构、残余应力的大小和分布情况，采取在线试验分析、建立仿真分析模型、进行频谱分析中的一种方式，用以细化对于所述目标工件的热态频谱谐波定位时效处理的方案，并确定处理的工艺方案和工艺参数，包括热态温度、装夹和激振位置、振型、激振力、处理时间；步骤三，进行时效处理，将所述目标工件放入温控炉内，根据步骤二制定的工艺方案和工艺参数，对所述目标工件实施热态频谱谐波时效处理。

可选地，步骤四，对所述目标工件进行残余应力检测，确定所述目标工件在进行热态频谱谐波时效处理前的残余应力大小和分布情况；步骤五，在热态频谱谐波时效处理处理完成后，对所述目标工件的时效效果进行残余应力检测，以评价热态频谱谐波时效对所述时效件的应力消除及均化效果。

可选地，所述步骤二还包括：所述目标工件进行在线模态试验，对所述目标工件进行外部激励，并检测振动响应数据，通过对振动响应数据的频域和时域分析，获得目标工件的各阶模态振型；建立目标工件的振动仿真模型，通过对所述工件进行自由模态分析和谐响应分析，获得目标工件的振动形态和动应力大小及分布；对目标工件进行频谱分析，通过傅里叶分析方法对所述工件进行频谱分析，获得工件的多种谐波频率，从多种谐波频率中优选出效果最佳的至少一种谐波频率，获得所述目标工件谐波频率；基于获得的工件振动型态、谐波响应和动应力分布规律以及残余应力大小，分析在采用多种装夹激振方式下的所述目标工件的振动形态和动应力分布情况，优化初步工艺方案。

可选地，通过对于所述目标工件的残余应力和动应力耦合匹配的分析，确定所述工件的进行热态频谱谐波时效的处理方案；其中，所述工艺处理方案包括：升温速度、频谱谐波处理的温度区间、激振力、激振位置、处理时间、保温时间、冷却方式；通过所述工件物理模型在热态频谱谐波时效处理温度下的热固耦合仿真分析，优化所述工艺处理方案，用以避免工件热应力的引入和热变形。

可选地，所述步骤三还包括：根据所述目标工件的材料、形状和尺寸大小确定进行热态频谱谐波时效处理的流程，所述流程选取下面三种流程之一：将所述目标工件加热后，在对所述目标工件保温的状态下进行频谱振动；将所述目标工件加热后，在空气中利用目标工件余温对工件进行频谱振动；将所述目标工件加热后，在温控炉内对所述目标工件进行随炉冷却的状态下进行频谱振动；根据所述目标工件的材料、结构确定保温时间和冷却方式。

可选地，在所述步骤三的时效处理步骤中包括：步骤六，根据工艺要求和工件材料，将温控炉腔体填充保护气体或者抽真空或者在空气中直接加热；步骤七，基于所述目标工件的材料和结构尺寸确定升温速率，将所述目标工件加热至目标温度；其中，在升温阶段或者到达目标温度后，为了防止热膨胀后工件松弛，对所述目标工件进行二次装夹；

可选地，在所述步骤三的时效处理步骤中包括：步骤八，进入热态频谱谐波时效阶段，使用热态频谱谐波分析的结果对所述目标工件进行振动处理；步骤九，进入降温阶段，根据确定的冷却方式对工件拆除工装，进行降温，完成热态频谱谐波时效处理；步骤十，对热态频谱谐波时效处理的效果进行评价。

可选地，所述步骤十中的所述对热态频谱谐波时效处理的效果进行评价包括：检测进行了步骤九之后的所述目标工件的残余应力，将此残余应力与在步骤四中获得的所述目标工件的残余应力进行比对，基于比对结果确定所述热态频谱谐波时效处理的效果。

本发明的基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法，通过热与振动效应的复合时效工艺实现时效件中的残余应力的降低与均化，可以针对高端制造领域的高价值中小型工件存在的高应力、单一使用振动时效和热时效效果不佳等问题，采用热态频谱谐波时效方法提供有效的残余应力控制手段，在不改变材料的组织状态的前提下，降低及均化工件的残余应力，提高产品的尺寸精度及稳定性，保证工件的处理效率、效果与一致性问题，能够定位降低和均化工件的残余应力。

本发明实施例附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图：

图1为根据本发明的基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法的一个实施例的流程示意图；

图2为根据本发明的基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法的一个实施例中的时效处理步骤的流程示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。

在国际化竞争日益激烈的形式下，以航空航天、兵器、船舶等作为代表的尖端制造领域对机械零部件性能的要求越来越高，很多关键零部件在高温和振动的工作条件下，会产生较大的变形，极大影响零件的工作状态和使用寿命，这些关键件材料、结构和加工成本高、价格贵，一旦变形而报废，经济损失巨大。

频谱谐波时效技术是通过傅里叶分析方法对金属工件进行频谱分析，选出最佳的谐波频率进行振动处理，从而实现残余应力均化的工艺过程。但频谱谐波时效技术在实际应用时未考虑时效件内部的残余应力分布情况，特别是不考虑残余应力与模态振型之间的匹配关系，只是单一使振动工件产生的动应力与残余应力叠加超过材料屈服极限，发生塑性变形，使材料内部应力得以松弛释放，使得振动时效有很大局限性。

热时效是指通过对时效件进行一定时间的加温、保温以及冷却处理，使其在温度场的作用下实现残余应力均化的工艺过程。热时效工艺的特点是能够均化时效件的全局残余应力，但热时效只是单一使工件温度升高让材料屈服和弹性模量下降而产生塑性变形，在一定温度下由热应力主导，使材料内部应力得以松弛释放，这样处理均匀性差且，造成工件材料表面氧化、硬度及机械性能下降等缺陷，使得热时效处理工件时有很大的局限性。

本发明提供一种基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法，通过热与振动效应的复合实现时效件中残余应力的降低与均化。图1为根据本发明的基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示：

步骤一，制定对于目标工件进行热态频谱谐波定位时效处理的初步工艺方案，包括：热载荷温度控制策略、力载荷装夹紧激振方案。

步骤二，细化方案初步工艺方案，根据目标工件的结构、残余应力的大小和分布情况，采取以下三种方式之一：1.在线试验分析；2.建立仿真模型分析；3.进行频谱分析，用以细化对于目标工件的热态频谱谐波定位时效处理的方案，并确定处理的工艺方案和工艺参数，包括热态温度、装夹和激振位置、振型、激振力、处理时间。

步骤三，时效处理，将目标工件放入温控炉内，根据步骤二制定的工艺方案和工艺参数，对目标工件实施热态频谱谐波时效处理。

步骤四，对目标工件进行残余应力检测，确定目标工件在进行热态频谱谐波时效处理前的残余应力大小和分布情况。

步骤五，在热态频谱谐波时效处理处理完成后，对目标工件的时效效果进行残余应力检测，以评价热态频谱谐波时效对时效件的应力及均化消除效果。

在一个实施例中，通过将目标工件进行在线试验分析或建立仿真模型分析或进行频谱分析，确定目标工件在进行时效处理前的残余应力分布情况和残余应力大小；目标工件进行在线模态试验，对所述目标工件进行外部激励，并检测振动响应数据，通过对振动响应数据的频域和时域分析，获得目标工件的各阶模态振型。

建立目标工件的振动仿真模型，通过对所述工件进行自由模态分析和谐响应分析，获得目标工件的振动形态和动应力大小及分布。对目标工件进行频谱分析，通过傅里叶分析方法对所述工件进行频谱分析，获得工件的几十种谐波频率，从中优选出效果最佳的五种谐波频率(也可以优选出效果最佳的四种、六种等谐波频率)，获得所述目标工件谐波频率。基于获得的工件振动型态、谐波响应和动应力分布规律以及残余应力大小，分析在采用多种装夹激振方式下的所述目标工件的振动形态和动应力分布情况，优化初步工艺方案。

可以通过所述目标工件的残余应力和动应力耦合匹配分析，确定所述工件的进行热态频谱谐波时效的处理方案；其中，所述工艺处理方案包括：升温速度、频谱谐波处理的温度区间、激振力、激振位置、处理时间、保温时间、冷却方式；并通过所述工件物理模型在热态频谱谐波时效处理温度下的热固耦合仿真分析，优化所述工艺处理方案，避免工件热应力引入和热变形。可以利用CAD、CAE软件建立与目标工件相对应的工件仿真模型，仿真分析和检测零件处理前残余应力水平及分布，以便针对性地制定时效处理方案。根据计算机数值仿真技术和目标工件的实际应力检测结果，分析目标工件在时效件处理前的初始残余应力水平及分布特点，以便针对性地制定时效处理方案，并确定对于时效处理的评价方式并完成前期残余应力检测。

可以分析目标工件在不同装夹激振方式下的动应力分布情况，以及室温及加热后的目标工件和夹具系统的热膨胀情况，并选定目标工件特定的参考位置进行残余应力检测和尺寸形状测定。通过分析不同装夹激振方式下的动应力分布情况、室温及加热后目标工件和夹具系统的热膨胀情况，能够指导确定装夹激振方式。

根据目标工件的结构、残余应力分布情况和残余应力大小，确定对于目标工件进行热态频谱谐波时效处理装夹方式，并制定对目标工件进行热态频谱谐波时效处理的工艺方案和工艺参数。

在一个实施例中，选取合适的装夹(激振)方式能有助于降低和均化目标工件的残余应力，使得加热和处理过程不对目标工件产生变形等不利影响。可以根据目标工件的结构、残余应力分布情况和残余应力大小、以及对动应力分布情况、振动形态和热膨胀情况的分析结果确定装夹方式。

确定进行热态频谱谐波时效处理的流程以及工艺参数，其中，工艺参数包括升温速度、频谱谐波处理的温度区间、激振力、激振位置、处理时间、保温时间、冷却方式等；热态频谱谐波时效处理的流程包括：将目标工件加热后，在对目标工件保温的状态下进行频谱振动、将目标工件加热后，在空气中对目标工件进行冷却的状态下进行频谱振动、将目标工件加热后，在温控炉内对目标工件进行随炉冷却的状态下进行频谱振动等。

可以根据目标工件的材料、结构确定保温时间和冷却方式，针对实际的目标工件制定时效工艺方案，确定采用热振同时还是先热后振的方案，并完成相关工艺流程的制定。热振同时方案是指将工件加热后，在保温状态下频谱振动工件；先热后振方案有两种方式，一种是指将工件加热后，在空气中冷却状态下频谱振动，另一种是将工件加热后，在炉内随炉冷却状态下频谱振动。

在一个实施例中，根据目标工件的材料、形状和尺寸大小分析其模态参数；根据时效件的材料、结构、刚度等因素确定采用热振同时还是先热后振的方案；根据目标工件的初始应力分布特点和模态仿真分析结果，选择合适的装夹(激振)方式；根据目标工件的材料的组织形态和性能，确定合适的升温速率、热态频谱谐波时效处理时的温度区间和时长、冷却方式；其中，热态频谱谐波时效处理时的温度区间，可根据具体目标工件的情况选择为升温模式、保温模式或者降温模式。

可以根据目标工件的材料和结构特征，选取合适的保温时间和冷却方式，例如小尺寸时效件选取保温时间约30分钟，并在空气中自然冷却；根据目标工件的材料类型和结构特征选取相关振动参数。选取的装夹(激振)方式能获得频谱谐波时效处理的有效振型，使得加热和处理过程不对目标工件产生变形等不利影响。

根据装夹方式对目标工件进行一次装夹，在室温环境下对目标工件进行室温频谱谐波分析。例如，按制定的工艺方案和工艺参数，将目标工件进行一次装夹，安装在振动平台的合适位置，在室温环境下对目标工件进行模态/频谱谐波分析，完成分析后适当调整夹具松紧程度。通过傅立叶方法对目标工件进行频谱分析找出工件的几十种谐波频率，在这几十种谐波频率中优选出对消除工件残余应力效果最佳的五种不同振型的谐波频率进行时效处理，达到多维消除应力提高尺寸精度稳定性的目的。可以采用现有的多种设备和方法对目标工件进行模态/频谱谐波分析。

在热时效系统中设置温度工艺参数，包含升温速率、保温温度、保温时间、冷却方式等。在热态频谱时效设备中，热时效系统控制时效件的温度作用场，频谱振动时效系统控制时效件的振动参数，先将振动时效系统根据步骤二得到的相关参数进行设置，然后将目标工件安装在振动平台的合适位置，按步骤二的工艺参数进行处理。

进行时效处理步骤，将进行了一次装卡的目标工件放入温控炉内，根据工艺方案和工艺参数对目标工件实施热态频谱谐波时效处理，并在热态频谱谐波时效处理处理完成后，对时效效果进行检测。

上述实施例中的基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法，可以针对高端制造领域的高价值中小型工件存在的高应力、单一使用振动时效和热时效效果不佳等问题，采用热态频谱谐波时效方法提供有效的残余应力控制手段，针对目标工件的初始应力分布的特点，在不改变材料的组织状态的前提下，降低及均化工件的残余应力，提高产品的尺寸精度及稳定性，保证工件的处理效率、效果与一致性问题，扩大频谱谐波时效的应用范围。

图2为根据本发明的基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法的一个实施例中的时效处理步骤的流程示意图，如图2所示：

步骤六，根据工艺要求和工件材料，将温控炉腔体填充保护气体或者抽真空或者在空气中直接加热。

关闭温控炉的炉门，根据目标工件的材料特性，向热态频谱振动设备炉腔中填充保护气体，或者将炉体抽成真空状态，防止目标工件在高温环境下发生有害的氧化或其他反应。

步骤七，基于目标工件的材料和结构尺寸确定升温速率，将目标工件加热至目标温度；其中，在升温阶段或者到达目标温度后，对目标工件进行二次装夹。

在一个实施例中，进入升温阶段，根据目标工件的不同材料和尺寸，选择合适的升温速率加热至目标温度，目标工件的表面、心部及与平台的贴合面之间的温度差小，不产生热应力。在升温阶段或者到达目标温度后，对目标工件进行二次装夹，保证目标工件在时效处理过程中的装夹状态合适，使得目标工件的表面、心部及与平台的贴合面之间的温度差小，不产生热应力。

可以在进入保温阶段时，进行高温频谱谐波分析；将高温频谱谐波分析的结果与室温频谱谐波分析的结果进行比对，基于比对结果确定是否对装夹方式进行调整。如果高温频谱谐波分析的结果与室温频谱谐波分析的结果的差值大于预设的阈值，则在高温下对目标工件重新进行装夹，或者选用其他的装夹设备对目标工件进行装夹。

在一个实施例中，进入保温阶段，在热态频谱振动设备的高温环境中进行频谱谐波分析，可以采用现有的多种设备和方法对目标工件进行频谱谐波分析。如果升温前后的频谱分析结果相差较大，可能是由于装夹系统热胀不一致引起的，此时应在高温下重新进行装夹，或者选用其他装夹(激振)方式重新进行热振处理。

步骤八，进入热态频谱谐波时效阶段，使用热态频谱谐波分析的结果对目标工件进行振动处理。进入热态频谱谐波阶段，使用高温状态的频谱分析结果对目标工件进行振动处理；可以保持炉内温度稳定，波动范围小于±5℃；设备激振输出稳定、准确。

步骤九，进入降温阶段，根据确定的冷却方式对工件拆除工装，进行降温，完成热态频谱谐波时效处理。

步骤十，对热态频谱谐波时效处理的效果进行评价。

在一个实施例中，检测进行了步骤十之后的目标工件的残余应力，将此残余应力与在步骤四中获得的目标工件的残余应力进行比对，基于比对结果确定热态频谱谐波时效处理的效果。热态频谱谐波时效效果评价，可采用残余应力检测方法对热态频谱谐波时效处理的效果进行评价，对选取的特定位置进行时效处理后的残余应力检测，对比时效前工件的残余应力，统计分析应力的降低率和均化率。也可使用工件尺寸稳定性检测方法对热态频谱谐波时效处理的效果进行评价，将热态频谱谐波时效处理后的目标工件与未进行时效处理的目标工件进行下列项目的比较，包括精加工后精度、长期放置精度、切割释放变形等，用于评价变形控制效果。

上述实施例提供的基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法，通过热与振动效应的复合时效工艺实现时效件中的残余应力的降低与均化，可以针对高端制造领域的高价值中小型工件存在的高应力、单一使用振动时效和热时效效果不佳等问题，采用热态频谱谐波时效方法提供有效的残余应力控制手段，针对目标工件的初始应力分布的特点，在不改变材料的组织状态的前提下，降低及均化工件的残余应力，提高产品的尺寸精度及稳定性，保证工件的处理效率、效果与一致性问题，能够定位降低和均化工件的残余应力，扩大振动时效的应用范围。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种基于热态频谱谐波时效的残余应力消除方法，其特征在于，包括：

步骤一，制定对于目标工件进行热态频谱谐波定位时效处理的初步工艺方案，包括：热载荷温度控制策略、力载荷装夹紧激振方案；

步骤二，细化方案初步工艺方案，根据所述目标工件的结构、残余应力的大小和分布情况，采取在线试验分析、建立仿真分析模型、进行频谱分析中的一种方式，用以细化对于所述目标工件的热态频谱谐波定位时效处理的方案，并确定处理的工艺方案和工艺参数，包括热态温度、装夹和激振位置、振型、激振力、处理时间；

步骤三，进行时效处理，将所述目标工件放入温控炉内，根据步骤二制定的工艺方案和工艺参数，对所述目标工件实施热态频谱谐波时效处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

步骤四，对所述目标工件进行残余应力检测，确定所述目标工件在进行热态频谱谐波时效处理前的残余应力大小和分布情况；

步骤五，在热态频谱谐波时效处理处理完成后，对所述目标工件的时效效果进行残余应力检测，以评价热态频谱谐波时效对所述时效件的应力消除及均化效果。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤二还包括：

所述目标工件进行在线模态试验，对所述目标工件进行外部激励，并检测振动响应数据，通过对振动响应数据的频域和时域分析，获得目标工件的各阶模态振型；

建立目标工件的振动仿真模型，通过对所述工件进行自由模态分析和谐响应分析，获得目标工件的振动形态和动应力大小及分布；

对目标工件进行频谱分析，通过傅里叶分析方法对所述工件进行频谱分析，获得工件的多种谐波频率，从多种谐波频率中优选出效果最佳的至少一种谐波频率，获得所述目标工件谐波频率；

基于获得的工件振动型态、谐波响应和动应力分布规律以及残余应力大小，分析在采用多种装夹激振方式下的所述目标工件的振动形态和动应力分布情况，优化初步工艺方案。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

通过对于所述目标工件的残余应力和动应力耦合匹配的分析，确定所述工件的进行热态频谱谐波时效的处理方案；其中，所述工艺处理方案包括：升温速度、频谱谐波处理的温度区间、激振力、激振位置、处理时间、保温时间、冷却方式；

通过所述工件物理模型在热态频谱谐波时效处理温度下的热固耦合仿真分析，优化所述工艺处理方案，用以避免工件热应力的引入和热变形。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤三还包括：

根据所述目标工件的材料、形状和尺寸大小确定进行热态频谱谐波时效处理的流程，所述流程选取下面三种流程之一：将所述目标工件加热后，在对所述目标工件保温的状态下进行频谱振动；将所述目标工件加热后，在空气中利用目标工件余温对工件进行频谱振动；将所述目标工件加热后，在温控炉内对所述目标工件进行随炉冷却的状态下进行频谱振动；

根据所述目标工件的材料、结构确定保温时间和冷却方式。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤三的时效处理步骤中包括：

步骤六，根据工艺要求和工件材料，将温控炉腔体填充保护气体或者抽真空或者在空气中直接加热；

步骤七，基于所述目标工件的材料和结构尺寸确定升温速率，将所述目标工件加热至目标温度；其中，在升温阶段或者到达目标温度后，为了防止热膨胀后工件松弛，对所述目标工件进行二次装夹。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤三的时效处理步骤中包括：

步骤八，进入热态频谱谐波时效阶段，使用热态频谱谐波分析的结果对所述目标工件进行振动处理；

步骤九，进入降温阶段，根据确定的冷却方式对工件拆除工装，进行降温，完成热态频谱谐波时效处理；

步骤十，对热态频谱谐波时效处理的效果进行评价。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤十中的所述对热态频谱谐波时效处理的效果进行评价包括：

检测进行了步骤九之后的所述目标工件的残余应力，将此残余应力与在步骤四中获得的所述目标工件的残余应力进行比对，基于比对结果确定所述热态频谱谐波时效处理的效果。