对于大厚度不锈钢复合中厚钢板的焊接构件，焊后热处理可以消除焊接残余应力。但是选择热处理温度不仅要考虑复层不锈钢的耐蚀性，而且还要考虑不锈复合交界面上组织的不均匀性。众所周知，随着热处理温度的提高，在交界面上碳元素从碳钢一侧向不锈钢一侧的扩散速度会加快，热处理时间越长，碳元素的迁移越严重。其结果是在碳钢一侧形成铁素体的脱碳层，强度会降低；而在不锈钢一侧被渗碳而变硬变脆，造成冲击韧度下降，成为焊接接头失效的隐患，这是不可取的。
正确进行热处理可以消除焊接残余应力，也不影响复层的耐蚀性。其方法是：需要热处理的大厚度或刚度大的不锈复合中厚钢板的焊接构件，应当在基层焊接完毕，经检测焊缝内、外部质量均合格后进行热处理，且温度不宜超过400℃，在此温度下保温时间可略为延长些。用此温度进行正确的焊后热处理，可使残余应力降低40％左右，同时不会影响复层不锈钢的耐蚀性，复层与基层之间的碳元素扩散也不易发生。当基层焊接完毕后的构件在上述热处理结束后方可焊接过渡层和复层不锈钢。复层焊接完毕后，不必进行任何热处理。
