可以從設計和工藝兩個方面減小不銹鋼焊(han)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(bu)銹鋼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)量減少結(jie)構(gou)上焊縫的數量和焊縫尺寸
多(duo)一條(tiao)焊縫(feng)就多(duo)一處(chu)內應力源；過大(da)的焊縫(feng)尺寸，焊接時受熱(re)區域(yu)加大(da)，使引起(qi)殘(can)余應力與(yu)變形(xing)的壓縮塑性變形(xing)區或變形(xing)增(zeng)大(da)。
②. 避免焊縫(feng)過分(fen)集中，焊縫(feng)間應保持(chi)足夠的距離
焊縫(feng)過分集中不僅使(shi)應力(li)分布更不均勻，而且可能出現雙向或(huo)三向復雜(za)的應力(li)狀態。壓力(li)容器設計(ji)規范對焊縫(feng)最小間(jian)距有嚴格的要求，如圖6-8所(suo)示。
③. 要盡量防止(zhi)焊縫密集(ji)、交叉
圖6-9所(suo)示(shi)是焊縫交叉的(de)(de)典(dian)型實例。焊縫交叉會在相交處形成(cheng)三(san)軸拉應力(li)(li)狀態，即使高韌性的(de)(de)材料(liao)在三(san)軸拉應力(li)(li)場中也會完全喪失塑性變形的(de)(de)能(neng)力(li)(li)。如能(neng)按圖6-10所(suo)示(shi)對(dui)交叉焊縫進行處理，會明(ming)顯減小焊接殘余應力(li)(li)。
④. 采用剛性(xing)較小的接(jie)頭形式，使焊縫能比較自由地收縮
例(li)如，采用在鋼(gang)柱內挖槽的(de)方法(fa)來減小剛(gang)度(du)，如圖6-11所(suo)示。在焊(han)(han)接環形封閉焊(han)(han)縫(feng)時，可使內板(ban)預制變形，這樣焊(han)(han)縫(feng)收縮時有(you)較大的(de)自(zi)由度(du)，從而可減小焊(han)(han)接殘(can)余應力。
⑤. 采(cai)用合理(li)的接(jie)頭(tou)形式(shi)，盡(jin)量避免采(cai)用搭接(jie)接(jie)頭(tou)
搭接(jie)接(jie)頭應(ying)力(li)集中較嚴(yan)重，與殘余應(ying)力(li)疊加后(hou)會造成不良影響。
2. 工(gong)藝(yi)措施
①. 采用合理(li)的(de)焊接順(shun)序
焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)應力(li)是(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)區(qu)金(jin)屬縱向(xiang)和(he)橫向(xiang)收縮不自(zi)由引起的。因此，要減(jian)小焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)應力(li)就需根(gen)據產品結(jie)構特點(dian)和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的分布情(qing)況等確定最合理(li)的裝配(pei)和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)順(shun)序。其原(yuan)則是(shi)：減(jian)小拘束，盡量使(shi)每條焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)能自(zi)由地收縮。多(duo)種焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)時(shi)，應先焊(han)(han)(han)(han)(han)收縮量最大的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)；長焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)宜從(cong)中間向(xiang)兩頭焊(han)(han)(han)(han)(han)，避免從(cong)兩頭向(xiang)中間焊(han)(han)(han)(han)(han)。
在焊(han)接對接焊(han)縫(feng)與角焊(han)縫(feng)交(jiao)叉的(de)結(jie)構時，如(ru)圖6-12所示，對接焊(han)縫(feng)1的(de)橫向收縮量大，必須先焊(han)，后焊(han)角焊(han)縫(feng)2.反之則使橫向收縮不自由，極易產生裂紋。
根據構件的(de)受力(li)(li)(li)情況(kuang)，先(xian)焊(han)(han)工(gong)作時受力(li)(li)(li)大的(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)，如工(gong)作應(ying)力(li)(li)(li)為拉應(ying)力(li)(li)(li)，則在安排裝焊(han)(han)順序時設法(fa)使后焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)(feng)對先(xian)焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)(feng)造(zao)成預先(xian)壓縮作用，這(zhe)樣有利(li)于提高焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)承載能力(li)(li)(li)。
大型焊(han)(han)接(jie)工(gong)字梁(liang)在工(gong)地(di)安(an)裝時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)接(jie)頭如(ru)圖(tu)6-13所示。為減小焊(han)(han)接(jie)應(ying)力(li)，在工(gong)地(di)安(an)裝前，工(gong)字梁(liang)蓋板與腹板的(de)(de)(de)角(jiao)焊(han)(han)縫(feng)有(you)一段不焊(han)(han)接(jie)，即上面的(de)(de)(de)1200mm和(he)下面的(de)(de)(de)800mm,如(ru)果(guo)先(xian)焊(han)(han)此(ci)角(jiao)焊(han)(han)縫(feng)3,再焊(han)(han)腹板對(dui)接(jie)焊(han)(han)縫(feng)4和(he)蓋板對(dui)接(jie)焊(han)(han)縫(feng)1、2,則(ze)焊(han)(han)縫(feng)4和(he)焊(han)(han)縫(feng)1、2在焊(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)(shi)都處于較大的(de)(de)(de)剛性(xing)拘束(shu)狀態，其收縮時(shi)(shi)(shi)受到焊(han)(han)縫(feng)3的(de)(de)(de)限制(zhi)而產生較大的(de)(de)(de)拉應(ying)力(li)，因而會(hui)影響其承(cheng)載能(neng)力(li)。如(ru)果(guo)先(xian)焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)1、2,它們均可以(yi)較自由地(di)收縮，再焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)3、4,這樣可以(yi)使(shi)受力(li)較大的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)1預(yu)先(xian)承(cheng)受壓應(ying)力(li)，有(you)利于提高(gao)工(gong)字梁(liang)的(de)(de)(de)承(cheng)載能(neng)力(li)。
②. 降(jiang)低焊(han)縫的(de)拘(ju)束度(du)
平(ping)板(ban)上鑲(xiang)板(ban)的(de)封閉(bi)焊(han)(han)縫(feng)焊(han)(han)接(jie)(jie)時拘束(shu)度(du)大，焊(han)(han)后焊(han)(han)縫(feng)縱向和(he)橫(heng)向拉應力(li)(li)都較(jiao)大，極(ji)易產生裂紋。為了降低殘(can)余應力(li)(li)，應設法降低該封閉(bi)焊(han)(han)縫(feng)的(de)拘束(shu)度(du)。圖(tu)6-14所(suo)示(shi)是焊(han)(han)前對(dui)鑲(xiang)板(ban)的(de)邊緣適(shi)當(dang)翻邊，做出角反(fan)變形(xing)狀，焊(han)(han)接(jie)(jie)時翻邊處拘束(shu)度(du)減(jian)小(xiao)；或者將鑲(xiang)板(ban)壓(ya)凹(ao)，也可達(da)到(dao)同樣的(de)效果。若鑲(xiang)板(ban)收(shou)縮余量預留得適(shi)當(dang)，焊(han)(han)后殘(can)余應力(li)(li)可減(jian)小(xiao)且(qie)鑲(xiang)板(ban)收(shou)縮余量預留得合(he)適(shi)，焊(han)(han)后殘(can)余變形(xing)可減(jian)小(xiao)且(qie)鑲(xiang)板(ban)與平(ping)板(ban)平(ping)齊。
③. 錘擊焊縫(feng)
利(li)用(yong)圓頭小(xiao)錘(chui)(chui)(chui)(chui)錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊焊縫(feng)，使焊縫(feng)金屬(shu)延展，抵消一(yi)些焊縫(feng)區的收(shou)縮(suo)，以降低內(nei)應力(li)。此(ci)法在(zai)焊接強度(du)高(gao)、塑性(xing)差的材料時(shi)（尤(you)其(qi)在(zai)修理工(gong)作中）十分(fen)有效(xiao)，但要掌(zhang)握(wo)錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊時(shi)機(ji)(ji)、錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊力(li)大小(xiao)和(he)錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊次數。目前仍以手工(gong)操(cao)作，靠個人技巧(qiao)。在(zai)時(shi)機(ji)(ji)上一(yi)般以拉(la)應力(li)開始形成，溫度(du)較高(gao)（500~800℃)時(shi)錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊為好，這時(shi)金屬(shu)具有較高(gao)的塑性(xing)和(he)延展性(xing)。對含(han)(han)碳量及(ji)合(he)金含(han)(han)量高(gao)的材料，低于500℃,則不(bu)宜(yi)再錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊。錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊力(li)度(du)要合(he)適，過度(du)會(hui)開裂，一(yi)般以表(biao)面薄層獲得(de)延展即(ji)可(ke)。脆性(xing)材料錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊次數宜(yi)少不(bu)宜(yi)多(duo)，一(yi)般不(bu)錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊第一(yi)層和(he)表(biao)面層。
④. 加熱減應區
焊(han)接(jie)時(shi)加熱(re)阻(zu)(zu)礙焊(han)接(jie)區(qu)自(zi)由伸縮(suo)(suo)的部(bu)位稱“減(jian)(jian)應(ying)(ying)區(qu)”，使之與焊(han)接(jie)區(qu)同(tong)(tong)時(shi)膨(peng)脹和(he)同(tong)(tong)時(shi)收(shou)縮(suo)(suo)，起到減(jian)(jian)小焊(han)接(jie)應(ying)(ying)力的作用。此法稱為加熱(re)減(jian)(jian)應(ying)(ying)區(qu)法，其原(yuan)理如圖6-15所示，圖中輪輻或輪緣已斷裂，需修(xiu)復。若(ruo)直接(jie)焊(han)接(jie)斷口(kou)處，焊(han)縫(feng)橫向收(shou)縮(suo)(suo)受(shou)阻(zu)(zu)，焊(han)縫(feng)受(shou)到相(xiang)當大(da)的橫向應(ying)(ying)力。若(ruo)焊(han)前在兩(liang)側(ce)構(gou)件的減(jian)(jian)應(ying)(ying)區(qu)處同(tong)(tong)時(shi)加熱(re)，兩(liang)側(ce)受(shou)熱(re)膨(peng)脹，使中心構(gou)件斷口(kou)間(jian)隙(xi)增大(da)。此時(shi)對斷口(kou)處進(jin)行焊(han)接(jie)，焊(han)后兩(liang)側(ce)也停(ting)止(zhi)加熱(re)。于是焊(han)縫(feng)和(he)兩(liang)側(ce)加熱(re)區(qu)同(tong)(tong)時(shi)冷卻收(shou)縮(suo)(suo)，互不阻(zu)(zu)礙，結果(guo)減(jian)(jian)小了焊(han)接(jie)應(ying)(ying)力。
