對于大厚度不銹鋼復合中厚鋼板的焊接構件，焊后熱處理可以消除焊接殘余應力。但是選擇熱處理溫度不僅要考慮復層不銹鋼的耐蝕性，而且還要考慮不銹復合交界面上組織的不均勻性。眾所周知，隨著熱處理溫度的提高，在交界面上碳元素從碳鋼一側向不銹鋼一側的擴散速度會加快，熱處理時間越長，碳元素的遷移越嚴重。其結果是在碳鋼一側形成鐵素體的脫碳層，強度會降低；而在不銹鋼一側被滲碳而變硬變脆，造成沖擊韌度下降，成為焊接接頭失效的隱患，這是不可取的。
正確進行熱處理可以消除焊接殘余應力，也不影響復層的耐蝕性。其方法是：需要熱處理的大厚度或剛度大的不銹復合中厚鋼板的焊接構件，應當在基層焊接完畢，經檢測焊縫內、外部質量均合格后進行熱處理，且溫度不宜超過400℃，在此溫度下保溫時間可略為延長些。用此溫度進行正確的焊后熱處理，可使殘余應力降低40％左右，同時不會影響復層不銹鋼的耐蝕性，復層與基層之間的碳元素擴散也不易發生。當基層焊接完畢后的構件在上述熱處理結束后方可焊接過渡層和復層不銹鋼。復層焊接完畢后，不必進行任何熱處理。
