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(xiu)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(liang)減少(shao)結構上焊縫的(de)數量(liang)和(he)焊縫尺寸
多一條(tiao)焊縫就(jiu)多一處內應(ying)力(li)源；過大(da)的焊縫尺寸，焊接時受熱區域加大(da)，使引起殘余應(ying)力(li)與(yu)變(bian)形的壓縮(suo)塑性(xing)變(bian)形區或變(bian)形增大(da)。
②. 避(bi)免焊縫(feng)過分集(ji)中，焊縫(feng)間(jian)應保持足(zu)夠的距離
焊(han)縫過(guo)分(fen)集中(zhong)不僅(jin)使(shi)應(ying)力(li)分(fen)布更(geng)不均勻，而且可能出現雙向或三向復雜的(de)(de)應(ying)力(li)狀態。壓力(li)容(rong)器設(she)計(ji)規(gui)范對焊(han)縫最小間(jian)距有嚴格的(de)(de)要求，如(ru)圖6-8所示。
③. 要盡量防止焊縫密集、交叉
圖(tu)6-9所示(shi)是焊縫(feng)(feng)交(jiao)叉的(de)(de)典(dian)型實例。焊縫(feng)(feng)交(jiao)叉會(hui)在相交(jiao)處形(xing)成三軸拉(la)(la)應(ying)力(li)(li)狀態，即使高韌性的(de)(de)材料(liao)在三軸拉(la)(la)應(ying)力(li)(li)場中也(ye)會(hui)完全喪失塑性變形(xing)的(de)(de)能(neng)力(li)(li)。如能(neng)按圖(tu)6-10所示(shi)對交(jiao)叉焊縫(feng)(feng)進行處理，會(hui)明顯減小(xiao)焊接(jie)殘余應(ying)力(li)(li)。
④. 采用(yong)剛性(xing)較小(xiao)的(de)接頭(tou)形式，使焊縫(feng)能(neng)比較自由地收縮
例如，采用在鋼柱內挖槽(cao)的(de)方法來減小剛度，如圖6-11所示(shi)。在焊(han)接環形(xing)封閉焊(han)縫時，可(ke)使內板(ban)預(yu)制變形(xing)，這樣焊(han)縫收縮時有較大的(de)自由度，從(cong)而可(ke)減小焊(han)接殘余應力。
⑤. 采(cai)用(yong)合理的接頭形式(shi)，盡(jin)量避免采(cai)用(yong)搭(da)接接頭
搭接(jie)接(jie)頭應力集中較嚴(yan)重，與(yu)殘余應力疊加后會造成不良影響。
2. 工藝措施
①. 采用(yong)合理的焊接順序
焊(han)(han)(han)接(jie)應(ying)力是(shi)焊(han)(han)(han)縫(feng)區金屬縱向(xiang)(xiang)(xiang)和橫向(xiang)(xiang)(xiang)收(shou)縮不(bu)自由(you)引起的(de)。因(yin)此，要減小(xiao)焊(han)(han)(han)接(jie)應(ying)力就需根據(ju)產品結構特點和焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)分(fen)布情況等確定最合理的(de)裝(zhuang)配和焊(han)(han)(han)接(jie)順(shun)序。其原則是(shi)：減小(xiao)拘束，盡量使每條焊(han)(han)(han)縫(feng)能自由(you)地收(shou)縮。多種焊(han)(han)(han)縫(feng)時(shi)，應(ying)先焊(han)(han)(han)收(shou)縮量最大(da)的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)；長焊(han)(han)(han)縫(feng)宜從中間向(xiang)(xiang)(xiang)兩頭焊(han)(han)(han)，避免(mian)從兩頭向(xiang)(xiang)(xiang)中間焊(han)(han)(han)。
在焊(han)接對接焊(han)縫(feng)與角(jiao)焊(han)縫(feng)交叉(cha)的結構時，如(ru)圖6-12所示，對接焊(han)縫(feng)1的橫向收縮量(liang)大，必須先焊(han)，后焊(han)角(jiao)焊(han)縫(feng)2.反之(zhi)則使(shi)橫向收縮不自由(you)，極易產(chan)生裂(lie)紋。
根據構(gou)件的(de)受(shou)(shou)力(li)情況，先(xian)(xian)焊(han)工作(zuo)時(shi)受(shou)(shou)力(li)大的(de)焊(han)縫(feng)(feng)，如工作(zuo)應(ying)力(li)為(wei)拉應(ying)力(li)，則(ze)在安(an)排裝(zhuang)焊(han)順序時(shi)設法(fa)使后焊(han)焊(han)縫(feng)(feng)對先(xian)(xian)焊(han)焊(han)縫(feng)(feng)造成預先(xian)(xian)壓(ya)縮作(zuo)用，這(zhe)樣有利于提高焊(han)縫(feng)(feng)的(de)承載能(neng)力(li)。
大(da)型焊(han)(han)(han)接(jie)工(gong)字(zi)梁(liang)在工(gong)地安(an)裝時(shi)的(de)接(jie)頭如圖6-13所示。為減(jian)小焊(han)(han)(han)接(jie)應力(li)(li)，在工(gong)地安(an)裝前，工(gong)字(zi)梁(liang)蓋板(ban)與腹板(ban)的(de)角焊(han)(han)(han)縫(feng)有一段不焊(han)(han)(han)接(jie)，即上面(mian)的(de)1200mm和下面(mian)的(de)800mm,如果先焊(han)(han)(han)此(ci)角焊(han)(han)(han)縫(feng)3,再焊(han)(han)(han)腹板(ban)對接(jie)焊(han)(han)(han)縫(feng)4和蓋板(ban)對接(jie)焊(han)(han)(han)縫(feng)1、2,則焊(han)(han)(han)縫(feng)4和焊(han)(han)(han)縫(feng)1、2在焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)都處于較大(da)的(de)剛性拘束狀態(tai)，其收縮(suo)時(shi)受(shou)到焊(han)(han)(han)縫(feng)3的(de)限(xian)制而(er)產(chan)生較大(da)的(de)拉應力(li)(li)，因而(er)會影響(xiang)其承載能力(li)(li)。如果先焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)1、2,它們均可(ke)以較自由地收縮(suo)，再焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)3、4,這樣可(ke)以使受(shou)力(li)(li)較大(da)的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)1預先承受(shou)壓應力(li)(li)，有利于提高(gao)工(gong)字(zi)梁(liang)的(de)承載能力(li)(li)。
②. 降低焊縫(feng)的拘束度(du)
平板(ban)上鑲(xiang)(xiang)板(ban)的(de)封閉焊(han)(han)縫焊(han)(han)接(jie)時拘(ju)束(shu)(shu)度大(da)，焊(han)(han)后焊(han)(han)縫縱向(xiang)(xiang)和橫(heng)向(xiang)(xiang)拉應力都較大(da)，極易(yi)產生裂紋。為了降(jiang)低殘余(yu)應力，應設法降(jiang)低該封閉焊(han)(han)縫的(de)拘(ju)束(shu)(shu)度。圖6-14所示是焊(han)(han)前對鑲(xiang)(xiang)板(ban)的(de)邊緣(yuan)適(shi)(shi)當翻邊，做出角(jiao)反變(bian)形狀(zhuang)，焊(han)(han)接(jie)時翻邊處(chu)拘(ju)束(shu)(shu)度減(jian)(jian)小；或者將鑲(xiang)(xiang)板(ban)壓凹，也可達到(dao)同樣的(de)效果。若鑲(xiang)(xiang)板(ban)收(shou)縮余(yu)量(liang)預留得(de)適(shi)(shi)當，焊(han)(han)后殘余(yu)應力可減(jian)(jian)小且鑲(xiang)(xiang)板(ban)收(shou)縮余(yu)量(liang)預留得(de)合適(shi)(shi)，焊(han)(han)后殘余(yu)變(bian)形可減(jian)(jian)小且鑲(xiang)(xiang)板(ban)與(yu)平板(ban)平齊。
③. 錘擊焊(han)縫
利用圓頭(tou)小錘(chui)(chui)錘(chui)(chui)擊焊(han)縫，使焊(han)縫金屬延展(zhan)(zhan)，抵(di)消一些焊(han)縫區的(de)收縮，以降低內應力(li)。此法(fa)在(zai)焊(han)接強度高、塑性(xing)差(cha)的(de)材(cai)料(liao)時(shi)（尤其在(zai)修理工作中）十分有效，但要(yao)掌握錘(chui)(chui)擊時(shi)機、錘(chui)(chui)擊力(li)大小和(he)錘(chui)(chui)擊次(ci)數(shu)。目前仍以手工操作，靠個(ge)人技巧。在(zai)時(shi)機上(shang)一般以拉應力(li)開始(shi)形成，溫度較高（500~800℃)時(shi)錘(chui)(chui)擊為好，這時(shi)金屬具有較高的(de)塑性(xing)和(he)延展(zhan)(zhan)性(xing)。對含碳量(liang)及合金含量(liang)高的(de)材(cai)料(liao)，低于500℃,則不宜再錘(chui)(chui)擊。錘(chui)(chui)擊力(li)度要(yao)合適，過度會開裂，一般以表面(mian)薄層獲得延展(zhan)(zhan)即(ji)可。脆性(xing)材(cai)料(liao)錘(chui)(chui)擊次(ci)數(shu)宜少不宜多，一般不錘(chui)(chui)擊第(di)一層和(he)表面(mian)層。
④. 加熱(re)減應(ying)區
焊(han)(han)接時(shi)(shi)加(jia)(jia)熱(re)阻礙(ai)焊(han)(han)接區(qu)(qu)自由伸縮(suo)的部位稱“減(jian)應區(qu)(qu)”，使之與焊(han)(han)接區(qu)(qu)同(tong)時(shi)(shi)膨脹和同(tong)時(shi)(shi)收(shou)(shou)縮(suo)，起到減(jian)小焊(han)(han)接應力的作用(yong)。此法稱為加(jia)(jia)熱(re)減(jian)應區(qu)(qu)法，其原(yuan)理如圖6-15所(suo)示，圖中輪(lun)輻(fu)或(huo)輪(lun)緣已斷(duan)裂，需修復。若(ruo)直接焊(han)(han)接斷(duan)口(kou)處，焊(han)(han)縫(feng)橫(heng)向收(shou)(shou)縮(suo)受阻，焊(han)(han)縫(feng)受到相當大(da)的橫(heng)向應力。若(ruo)焊(han)(han)前在(zai)兩側構件(jian)的減(jian)應區(qu)(qu)處同(tong)時(shi)(shi)加(jia)(jia)熱(re)，兩側受熱(re)膨脹，使中心構件(jian)斷(duan)口(kou)間隙增大(da)。此時(shi)(shi)對斷(duan)口(kou)處進行焊(han)(han)接，焊(han)(han)后兩側也停止加(jia)(jia)熱(re)。于是(shi)焊(han)(han)縫(feng)和兩側加(jia)(jia)熱(re)區(qu)(qu)同(tong)時(shi)(shi)冷卻(que)收(shou)(shou)縮(suo)，互不阻礙(ai)，結果減(jian)小了焊(han)(han)接應力。
