可以從設計和工藝兩個方面減小不(bu)銹鋼焊接殘余應力和改善殘余應力的分布，如果設計時考慮得周到，往往比單從工藝上解決問題要方便得多。如果設計不合理，單從工藝措施方面是難以解決問題的。因此，在設計焊接結構時要盡量采用能減小和改善不銹鋼(gang)焊接殘余應力分布的設計方案，并采用一些必要的工藝措施，以使焊接殘余應力對結構使用性能的不良影響降低到最低程度。
1. 設計措(cuo)施
①. 盡(jin)量(liang)減少(shao)結構(gou)上焊(han)縫的數量(liang)和焊(han)縫尺寸
多一(yi)(yi)條焊縫(feng)就多一(yi)(yi)處(chu)內應(ying)力(li)源；過大的(de)焊縫(feng)尺寸(cun)，焊接時受熱區(qu)(qu)域加大，使(shi)引起殘余應(ying)力(li)與(yu)變(bian)形的(de)壓縮(suo)塑(su)性變(bian)形區(qu)(qu)或變(bian)形增大。
②. 避(bi)免焊(han)縫(feng)過(guo)分集(ji)中，焊(han)縫(feng)間應(ying)保持足夠的距離
焊(han)縫過分(fen)集中不(bu)僅(jin)使應(ying)力(li)分(fen)布更不(bu)均勻(yun)，而且可能出現雙向(xiang)或三向(xiang)復(fu)雜(za)的應(ying)力(li)狀態。壓力(li)容(rong)器(qi)設計規范對焊(han)縫最小間距有嚴格的要求，如圖6-8所示(shi)。
③. 要盡量(liang)防止焊縫(feng)密(mi)集(ji)、交叉
圖(tu)6-9所示是焊(han)縫(feng)交(jiao)(jiao)叉的典型實例。焊(han)縫(feng)交(jiao)(jiao)叉會在相(xiang)交(jiao)(jiao)處(chu)形(xing)成三(san)軸拉(la)應(ying)(ying)力狀態，即使高韌性(xing)的材料在三(san)軸拉(la)應(ying)(ying)力場中也(ye)會完全喪失塑性(xing)變形(xing)的能(neng)力。如能(neng)按(an)圖(tu)6-10所示對(dui)交(jiao)(jiao)叉焊(han)縫(feng)進行處(chu)理(li)，會明顯減(jian)小焊(han)接(jie)殘余應(ying)(ying)力。
④. 采用剛性較小的接頭形(xing)式，使焊縫能比較自(zi)由(you)地(di)收(shou)縮
例如，采用在(zai)鋼柱內挖槽的(de)方法來減小(xiao)(xiao)剛(gang)度(du)，如圖6-11所(suo)示。在(zai)焊接環形封(feng)閉焊縫(feng)時(shi)，可(ke)使(shi)內板預制變形，這樣(yang)焊縫(feng)收縮時(shi)有較(jiao)大的(de)自(zi)由度(du)，從(cong)而可(ke)減小(xiao)(xiao)焊接殘(can)余(yu)應力。
⑤. 采(cai)用合理的接(jie)頭(tou)形(xing)式，盡量避免采(cai)用搭接(jie)接(jie)頭(tou)
搭(da)接(jie)接(jie)頭應力(li)集中較嚴重，與殘余(yu)應力(li)疊加(jia)后會造成(cheng)不良影響(xiang)。
2. 工(gong)藝措施
①. 采用合(he)理的焊接順(shun)序
焊(han)(han)接(jie)應(ying)力是焊(han)(han)縫(feng)區金屬縱向和橫向收縮(suo)(suo)不自由引起的(de)。因(yin)此，要減小焊(han)(han)接(jie)應(ying)力就(jiu)需根據產品結(jie)構特點和焊(han)(han)縫(feng)的(de)分布(bu)情況等(deng)確定(ding)最合理的(de)裝配和焊(han)(han)接(jie)順序。其(qi)原(yuan)則是：減小拘束，盡量使每條焊(han)(han)縫(feng)能(neng)自由地收縮(suo)(suo)。多種焊(han)(han)縫(feng)時，應(ying)先焊(han)(han)收縮(suo)(suo)量最大的(de)焊(han)(han)縫(feng)；長焊(han)(han)縫(feng)宜從中(zhong)間向兩(liang)頭焊(han)(han)，避免從兩(liang)頭向中(zhong)間焊(han)(han)。
在焊(han)接對接焊(han)縫與角(jiao)焊(han)縫交叉的結構時，如圖6-12所示，對接焊(han)縫1的橫向收(shou)縮(suo)量大，必須先焊(han)，后(hou)焊(han)角(jiao)焊(han)縫2.反之則(ze)使(shi)橫向收(shou)縮(suo)不自由，極易產生裂(lie)紋(wen)。
根據構件的受力(li)情況(kuang)，先焊(han)工(gong)作時受力(li)大的焊(han)縫(feng)，如工(gong)作應力(li)為拉(la)應力(li)，則在安排裝焊(han)順序時設法(fa)使后焊(han)焊(han)縫(feng)對先焊(han)焊(han)縫(feng)造(zao)成預先壓縮作用，這樣有利于(yu)提高焊(han)縫(feng)的承載能力(li)。
大型焊(han)(han)(han)(han)(han)接工字(zi)梁在(zai)工地安(an)裝時(shi)的(de)(de)(de)接頭如(ru)圖6-13所示。為減小焊(han)(han)(han)(han)(han)接應力(li)(li)，在(zai)工地安(an)裝前，工字(zi)梁蓋(gai)板(ban)與腹(fu)板(ban)的(de)(de)(de)角焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)有一段不焊(han)(han)(han)(han)(han)接，即上面(mian)的(de)(de)(de)1200mm和下面(mian)的(de)(de)(de)800mm,如(ru)果(guo)先(xian)焊(han)(han)(han)(han)(han)此角焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)3,再焊(han)(han)(han)(han)(han)腹(fu)板(ban)對接焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)4和蓋(gai)板(ban)對接焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)1、2,則焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)4和焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)1、2在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)接時(shi)都(dou)處于(yu)較大的(de)(de)(de)剛(gang)性拘束狀態，其(qi)收縮時(shi)受(shou)到焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)3的(de)(de)(de)限制而(er)產生較大的(de)(de)(de)拉應力(li)(li)，因而(er)會(hui)影響其(qi)承載(zai)能力(li)(li)。如(ru)果(guo)先(xian)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)1、2,它們均(jun)可以(yi)較自由地收縮，再焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)3、4,這樣可以(yi)使(shi)受(shou)力(li)(li)較大的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)1預先(xian)承受(shou)壓應力(li)(li)，有利于(yu)提高(gao)工字(zi)梁的(de)(de)(de)承載(zai)能力(li)(li)。
②. 降低(di)焊縫的拘束度(du)
平板(ban)(ban)上鑲(xiang)板(ban)(ban)的封閉焊縫焊接(jie)時(shi)拘束度大，焊后(hou)(hou)焊縫縱向和橫向拉應(ying)(ying)力都較大，極易(yi)產生裂(lie)紋(wen)。為了降(jiang)低殘余(yu)應(ying)(ying)力，應(ying)(ying)設法降(jiang)低該(gai)封閉焊縫的拘束度。圖6-14所示(shi)是焊前對(dui)鑲(xiang)板(ban)(ban)的邊緣適當翻邊，做(zuo)出角反(fan)變(bian)形狀，焊接(jie)時(shi)翻邊處拘束度減小；或者將鑲(xiang)板(ban)(ban)壓凹，也可(ke)達(da)到同(tong)樣的效果。若鑲(xiang)板(ban)(ban)收縮余(yu)量預留得適當，焊后(hou)(hou)殘余(yu)應(ying)(ying)力可(ke)減小且(qie)(qie)鑲(xiang)板(ban)(ban)收縮余(yu)量預留得合(he)適，焊后(hou)(hou)殘余(yu)變(bian)形可(ke)減小且(qie)(qie)鑲(xiang)板(ban)(ban)與平板(ban)(ban)平齊。
③. 錘擊焊縫
利用圓頭(tou)小(xiao)錘(chui)(chui)錘(chui)(chui)擊(ji)焊縫(feng)(feng)(feng)，使焊縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬延(yan)展(zhan)，抵(di)消一些焊縫(feng)(feng)(feng)區的(de)(de)收縮，以降低(di)內應力。此法在(zai)(zai)焊接強(qiang)度(du)高(gao)(gao)、塑性(xing)差(cha)的(de)(de)材料(liao)時(shi)（尤其在(zai)(zai)修理(li)工作中）十分有(you)效，但要掌握錘(chui)(chui)擊(ji)時(shi)機(ji)、錘(chui)(chui)擊(ji)力大小(xiao)和錘(chui)(chui)擊(ji)次數。目前仍以手(shou)工操作，靠個人技巧。在(zai)(zai)時(shi)機(ji)上一般以拉應力開始形(xing)成，溫度(du)較高(gao)(gao)（500~800℃)時(shi)錘(chui)(chui)擊(ji)為(wei)好，這時(shi)金(jin)屬具有(you)較高(gao)(gao)的(de)(de)塑性(xing)和延(yan)展(zhan)性(xing)。對含碳(tan)量(liang)及合(he)金(jin)含量(liang)高(gao)(gao)的(de)(de)材料(liao)，低(di)于500℃,則不(bu)宜再錘(chui)(chui)擊(ji)。錘(chui)(chui)擊(ji)力度(du)要合(he)適(shi)，過度(du)會開裂，一般以表(biao)面薄層獲得延(yan)展(zhan)即可。脆性(xing)材料(liao)錘(chui)(chui)擊(ji)次數宜少(shao)不(bu)宜多，一般不(bu)錘(chui)(chui)擊(ji)第一層和表(biao)面層。
④. 加熱減應區
焊(han)(han)接(jie)(jie)時加(jia)熱(re)阻(zu)礙焊(han)(han)接(jie)(jie)區(qu)自由伸縮的(de)部(bu)位稱“減(jian)應(ying)區(qu)”，使之與焊(han)(han)接(jie)(jie)區(qu)同(tong)時膨脹和同(tong)時收(shou)縮，起到減(jian)小(xiao)焊(han)(han)接(jie)(jie)應(ying)力(li)(li)(li)的(de)作用。此法(fa)稱為加(jia)熱(re)減(jian)應(ying)區(qu)法(fa)，其原理如圖6-15所(suo)示，圖中輪輻或(huo)輪緣已斷(duan)裂(lie)，需修復。若直接(jie)(jie)焊(han)(han)接(jie)(jie)斷(duan)口(kou)處，焊(han)(han)縫(feng)橫向收(shou)縮受(shou)阻(zu)，焊(han)(han)縫(feng)受(shou)到相當大的(de)橫向應(ying)力(li)(li)(li)。若焊(han)(han)前在兩(liang)側(ce)構(gou)(gou)件(jian)的(de)減(jian)應(ying)區(qu)處同(tong)時加(jia)熱(re)，兩(liang)側(ce)受(shou)熱(re)膨脹，使中心構(gou)(gou)件(jian)斷(duan)口(kou)間隙增大。此時對斷(duan)口(kou)處進(jin)行焊(han)(han)接(jie)(jie)，焊(han)(han)后兩(liang)側(ce)也停止加(jia)熱(re)。于是(shi)焊(han)(han)縫(feng)和兩(liang)側(ce)加(jia)熱(re)區(qu)同(tong)時冷卻收(shou)縮，互不阻(zu)礙，結果(guo)減(jian)小(xiao)了焊(han)(han)接(jie)(jie)應(ying)力(li)(li)(li)。
