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. 設計措施
①. 盡量減少結構上焊(han)縫的數量和焊(han)縫尺寸
多一條焊縫(feng)就多一處內應力源；過大的(de)焊縫(feng)尺寸，焊接(jie)時受熱區(qu)域加大，使引起(qi)殘(can)余應力與變形的(de)壓縮塑性(xing)變形區(qu)或變形增大。
②. 避免焊縫(feng)過(guo)分集中，焊縫(feng)間應保持足夠的距離
焊縫(feng)過分(fen)集中不(bu)(bu)僅使應力(li)分(fen)布(bu)更不(bu)(bu)均勻，而(er)且可(ke)能(neng)出現雙向或三向復(fu)雜的應力(li)狀態。壓力(li)容器(qi)設計(ji)規范(fan)對(dui)焊縫(feng)最小間距(ju)有嚴格(ge)的要求，如圖(tu)6-8所示。
③. 要盡量防止焊縫(feng)密集、交(jiao)叉(cha)
圖6-9所(suo)示是(shi)焊(han)縫交(jiao)叉(cha)的典型實例。焊(han)縫交(jiao)叉(cha)會在(zai)相(xiang)交(jiao)處形(xing)成三軸(zhou)拉(la)應(ying)力(li)狀態(tai)，即使高(gao)韌性的材料在(zai)三軸(zhou)拉(la)應(ying)力(li)場(chang)中也(ye)會完全喪(sang)失塑性變形(xing)的能力(li)。如(ru)能按圖6-10所(suo)示對交(jiao)叉(cha)焊(han)縫進行處理，會明顯減(jian)小焊(han)接(jie)殘(can)余應(ying)力(li)。
④. 采用剛性較小的(de)接頭(tou)形(xing)式，使焊(han)縫能比較自由地收縮
例如(ru)，采用在鋼柱內挖槽的方法來減小剛度，如(ru)圖6-11所示(shi)。在焊接環形(xing)封閉焊縫時，可使(shi)內板預制變(bian)形(xing)，這(zhe)樣(yang)焊縫收縮(suo)時有較大(da)的自(zi)由度，從而可減小焊接殘余應力。
⑤. 采(cai)用合(he)理的接(jie)頭(tou)形式，盡量避免采(cai)用搭(da)接(jie)接(jie)頭(tou)
搭(da)接接頭(tou)應(ying)力集中較嚴重，與殘余應(ying)力疊加(jia)后會(hui)造(zao)成不良影響。
2. 工藝措施(shi)
①. 采用合理的焊(han)接順序(xu)
焊(han)(han)接應力是焊(han)(han)縫區金屬縱向和(he)橫向收(shou)(shou)縮不自(zi)(zi)由引起的(de)(de)。因此，要減小(xiao)焊(han)(han)接應力就(jiu)需(xu)根據產品結構特點和(he)焊(han)(han)縫的(de)(de)分布情況等確定最(zui)合理的(de)(de)裝配和(he)焊(han)(han)接順序。其原則是：減小(xiao)拘束，盡(jin)量使每條焊(han)(han)縫能(neng)自(zi)(zi)由地收(shou)(shou)縮。多種焊(han)(han)縫時，應先焊(han)(han)收(shou)(shou)縮量最(zui)大(da)的(de)(de)焊(han)(han)縫；長焊(han)(han)縫宜從(cong)中間(jian)(jian)向兩(liang)頭(tou)焊(han)(han)，避免從(cong)兩(liang)頭(tou)向中間(jian)(jian)焊(han)(han)。
在焊(han)(han)接(jie)對(dui)接(jie)焊(han)(han)縫(feng)與角焊(han)(han)縫(feng)交(jiao)叉的(de)結構時，如圖(tu)6-12所(suo)示，對(dui)接(jie)焊(han)(han)縫(feng)1的(de)橫(heng)向(xiang)收縮(suo)量大，必須先焊(han)(han)，后焊(han)(han)角焊(han)(han)縫(feng)2.反之則使橫(heng)向(xiang)收縮(suo)不自由，極(ji)易產生裂紋。
根據構(gou)件的(de)受(shou)力情況，先(xian)焊(han)工作時受(shou)力大的(de)焊(han)縫，如工作應力為拉應力，則在安排裝焊(han)順(shun)序時設(she)法使后焊(han)焊(han)縫對先(xian)焊(han)焊(han)縫造成(cheng)預先(xian)壓縮作用，這樣(yang)有利(li)于提(ti)高焊(han)縫的(de)承載能力。
大(da)(da)型焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)(gong)字梁(liang)在(zai)工(gong)(gong)地(di)安裝(zhuang)時(shi)的(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)頭如圖6-13所(suo)示(shi)。為減(jian)小焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)應力，在(zai)工(gong)(gong)地(di)安裝(zhuang)前，工(gong)(gong)字梁(liang)蓋板(ban)(ban)與腹板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)角焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)有(you)一(yi)段不焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)，即上面的(de)(de)(de)(de)1200mm和下面的(de)(de)(de)(de)800mm,如果先焊(han)(han)(han)(han)(han)此角焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)3,再焊(han)(han)(han)(han)(han)腹板(ban)(ban)對接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)4和蓋板(ban)(ban)對接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)1、2,則焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)4和焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)1、2在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)都處于較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)剛性拘(ju)束狀態，其收縮時(shi)受到焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)3的(de)(de)(de)(de)限制而(er)產生較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)拉(la)應力，因而(er)會影響其承(cheng)載能(neng)力。如果先焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)1、2,它們均可(ke)以較(jiao)自由地(di)收縮，再焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)3、4,這樣可(ke)以使(shi)受力較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)1預先承(cheng)受壓(ya)應力，有(you)利于提高工(gong)(gong)字梁(liang)的(de)(de)(de)(de)承(cheng)載能(neng)力。
②. 降低焊縫(feng)的拘束度
平(ping)板(ban)上鑲板(ban)的(de)(de)封(feng)閉焊(han)(han)縫焊(han)(han)接(jie)時拘束(shu)度(du)大(da)，焊(han)(han)后焊(han)(han)縫縱向和橫向拉應(ying)力(li)都較(jiao)大(da)，極易產生裂紋。為了(le)降低(di)殘余(yu)應(ying)力(li)，應(ying)設法降低(di)該封(feng)閉焊(han)(han)縫的(de)(de)拘束(shu)度(du)。圖6-14所示(shi)是焊(han)(han)前對鑲板(ban)的(de)(de)邊(bian)緣(yuan)適當翻邊(bian)，做出角反變(bian)形狀，焊(han)(han)接(jie)時翻邊(bian)處拘束(shu)度(du)減小；或者將鑲板(ban)壓凹，也可達到同樣的(de)(de)效(xiao)果。若鑲板(ban)收縮(suo)余(yu)量(liang)預(yu)留得(de)適當，焊(han)(han)后殘余(yu)應(ying)力(li)可減小且(qie)鑲板(ban)收縮(suo)余(yu)量(liang)預(yu)留得(de)合適，焊(han)(han)后殘余(yu)變(bian)形可減小且(qie)鑲板(ban)與(yu)平(ping)板(ban)平(ping)齊。
③. 錘擊焊縫
利用圓頭小錘(chui)(chui)(chui)(chui)錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊(ji)焊(han)縫，使焊(han)縫金(jin)(jin)屬延展，抵(di)消一些焊(han)縫區的(de)收縮，以降低內應力。此法(fa)在焊(han)接(jie)強度(du)高、塑性差的(de)材(cai)料時(shi)（尤其在修理(li)工作(zuo)中）十分有效(xiao)，但要掌握錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊(ji)時(shi)機、錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊(ji)力大小和錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊(ji)次(ci)數(shu)。目前仍以手(shou)工操作(zuo)，靠個人技巧。在時(shi)機上一般(ban)(ban)以拉應力開始形成(cheng)，溫(wen)度(du)較(jiao)高（500~800℃)時(shi)錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊(ji)為好(hao)，這時(shi)金(jin)(jin)屬具有較(jiao)高的(de)塑性和延展性。對(dui)含碳量及合金(jin)(jin)含量高的(de)材(cai)料，低于500℃,則(ze)不(bu)宜再錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊(ji)。錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊(ji)力度(du)要合適，過度(du)會開裂，一般(ban)(ban)以表面(mian)(mian)薄層獲得延展即可。脆性材(cai)料錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊(ji)次(ci)數(shu)宜少不(bu)宜多，一般(ban)(ban)不(bu)錘(chui)(chui)(chui)(chui)擊(ji)第一層和表面(mian)(mian)層。
④. 加熱減(jian)應區(qu)
焊(han)接時(shi)加(jia)(jia)熱(re)(re)阻礙焊(han)接區(qu)自由伸縮的(de)部位(wei)稱(cheng)(cheng)“減(jian)應(ying)(ying)區(qu)”，使(shi)之與焊(han)接區(qu)同時(shi)膨(peng)脹和(he)同時(shi)收(shou)縮，起到(dao)減(jian)小焊(han)接應(ying)(ying)力的(de)作(zuo)用。此法(fa)(fa)稱(cheng)(cheng)為加(jia)(jia)熱(re)(re)減(jian)應(ying)(ying)區(qu)法(fa)(fa)，其原理如圖6-15所示，圖中(zhong)輪(lun)輻或輪(lun)緣已斷(duan)裂，需修復。若直接焊(han)接斷(duan)口處，焊(han)縫橫向收(shou)縮受(shou)阻，焊(han)縫受(shou)到(dao)相(xiang)當大的(de)橫向應(ying)(ying)力。若焊(han)前在(zai)兩側構件的(de)減(jian)應(ying)(ying)區(qu)處同時(shi)加(jia)(jia)熱(re)(re)，兩側受(shou)熱(re)(re)膨(peng)脹，使(shi)中(zhong)心構件斷(duan)口間隙增大。此時(shi)對斷(duan)口處進行焊(han)接，焊(han)后(hou)兩側也停止(zhi)加(jia)(jia)熱(re)(re)。于是焊(han)縫和(he)兩側加(jia)(jia)熱(re)(re)區(qu)同時(shi)冷(leng)卻收(shou)縮，互不阻礙，結果減(jian)小了焊(han)接應(ying)(ying)力。
