可以從設計和工藝兩個方面減小不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. 設計措施

  ①. 盡量減少結構上焊縫的數量和焊縫尺寸

    多一條焊縫就多一處內應力源；過大的焊縫尺寸，焊接時受熱區域加大，使引起殘余應力與變形的壓縮塑性變形區或變形增大。

  ②. 避免焊縫過分集中，焊縫間應保持足夠的距離

   焊縫過分集中不僅使應力分布更不均勻，而且可能出現雙向或三向復雜的應力狀態。壓力容器設計規范對焊縫最小間距有嚴格的要求，如圖6-8所示。

  ③. 要盡量防止焊縫密集、交叉

  圖6-9所示是焊縫交叉的典型實例。焊縫交叉會在相交處形成三軸拉應力狀態，即使高韌性的材料在三軸拉應力場中也會完全喪失塑性變形的能力。如能按圖6-10所示對交叉焊縫進行處理，會明顯減小焊接殘余應力。

  ④. 采用剛性較小的接頭形式，使焊縫能比較自由地收縮

   例如，采用在鋼柱內挖槽的方法來減小剛度，如圖6-11所示。在焊接環形封閉焊縫時，可使內板預制變形，這樣焊縫收縮時有較大的自由度，從而可減小焊接殘余應力。

⑤. 采用合理的接頭形式，盡量避免采用搭接接頭

  搭接接頭應力集中較嚴重，與殘余應力疊加后會造成不良影響。

2. 工藝措施

 ①. 采用合理的焊接順序

 焊接應力是焊縫區金屬縱向和橫向收縮不自由引起的。因此，要減小焊接應力就需根據產品結構特點和焊縫的分布情況等確定最合理的裝配和焊接順序。其原則是：減小拘束，盡量使每條焊縫能自由地收縮。多種焊縫時，應先焊收縮量最大的焊縫；長焊縫宜從中間向兩頭焊，避免從兩頭向中間焊。

 在焊接對接焊縫與角焊縫交叉的結構時，如圖6-12所示，對接焊縫1的橫向收縮量大，必須先焊，后焊角焊縫2.反之則使橫向收縮不自由，極易產生裂紋。

 根據構件的受力情況，先焊工作時受力大的焊縫，如工作應力為拉應力，則在安排裝焊順序時設法使后焊焊縫對先焊焊縫造成預先壓縮作用，這樣有利于提高焊縫的承載能力。

 大型焊接工字梁在工地安裝時的接頭如圖6-13所示。為減小焊接應力，在工地安裝前，工字梁蓋板與腹板的角焊縫有一段不焊接，即上面的1200mm和下面的800mm,如果先焊此角焊縫3,再焊腹板對接焊縫4和蓋板對接焊縫1、2,則焊縫4和焊縫1、2在焊接時都處于較大的剛性拘束狀態，其收縮時受到焊縫3的限制而產生較大的拉應力，因而會影響其承載能力。如果先焊焊縫1、2,它們均可以較自由地收縮，再焊焊縫3、4,這樣可以使受力較大的焊縫1預先承受壓應力，有利于提高工字梁的承載能力。

②. 降低焊縫的拘束度

  平板上鑲板的封閉焊縫焊接時拘束度大，焊后焊縫縱向和橫向拉應力都較大，極易產生裂紋。為了降低殘余應力，應設法降低該封閉焊縫的拘束度。圖6-14所示是焊前對鑲板的邊緣適當翻邊，做出角反變形狀，焊接時翻邊處拘束度減小；或者將鑲板壓凹，也可達到同樣的效果。若鑲板收縮余量預留得適當，焊后殘余應力可減小且鑲板收縮余量預留得合適，焊后殘余變形可減小且鑲板與平板平齊。

③. 錘擊焊縫

 利用圓頭小錘錘擊焊縫，使焊縫金屬延展，抵消一些焊縫區的收縮，以降低內應力。此法在焊接強度高、塑性差的材料時（尤其在修理工作中）十分有效，但要掌握錘擊時機、錘擊力大小和錘擊次數。目前仍以手工操作，靠個人技巧。在時機上一般以拉應力開始形成，溫度較高（500~800℃)時錘擊為好，這時金屬具有較高的塑性和延展性。對含碳量及合金含量高的材料，低于500℃,則不宜再錘擊。錘擊力度要合適，過度會開裂，一般以表面薄層獲得延展即可。脆性材料錘擊次數宜少不宜多，一般不錘擊第一層和表面層。

④. 加熱減應區

  焊接時加熱阻礙焊接區自由伸縮的部位稱“減應區”，使之與焊接區同時膨脹和同時收縮，起到減小焊接應力的作用。此法稱為加熱減應區法，其原理如圖6-15所示，圖中輪輻或輪緣已斷裂，需修復。若直接焊接斷口處，焊縫橫向收縮受阻，焊縫受到相當大的橫向應力。若焊前在兩側構件的減應區處同時加熱，兩側受熱膨脹，使中心構件斷口間隙增大。此時對斷口處進行焊接，焊后兩側也停止加熱。于是焊縫和兩側加熱區同時冷卻收縮，互不阻礙，結果減小了焊接應力。