失稳变形是一种复杂的变形方式，在进行薄壳结构焊接时，也会出现焊后失稳，造成工件形状严重超差，给生产和应用带来困难。本文从弹性力学角度出发，运用变分法和变形计算理论对此进行了研究，用弹性力学中的简化模型分析失稳变形的临界应力，简化模型的应力分布与实际焊接时较为相似。通过试验测定，焊接后周向残余 应力的远远超过临界失稳应力的大小。 本文还采用变分法进行薄壳结构的变形预测，建立薄壳结构形变能与焊接热输入的关系，认为焊接时变形的产生是由热输入引起的，从而求解临界应力计算时挠度表达式的待定系数，针对具体焊接规范将试验值与计算值进行了比较，受散热条件和焊接过程其它因素的影响，计算时热效率的取值精度不够，计算结果与试验结果有一定的差异，这说明焊接时的 变形预测受具体条件的限制。 采用铝合金进行了平面封闭焊缝应力变形控制试验。采用随焊冲击碾压，变形量降低明显。受冲击压力的限制，难以一次将变形控制在理想范围内。另外，还运用焊后冲击碾压配合随焊冲击碾压，应力变形控制效果较好，径向应力分布趋于平缓，周向应力分布特别是压应力峰值大大的降低，变形量也降到2mm以下。力学试验以及组织形貌对比表明，随焊冲击碾压试件焊接缺陷明显减少，接头性能得到提高。