厚壁波纹管补偿器由于冷成形时产生的变化量较大，使得自身材质的强度、硬度有所高，但其塑性、韧性降低，用时还会产生较大的内应力，为了解决这种问题使厚壁波纹管补偿器能够安全的进行运行，应通过热处理来解决由于冷成形硬化而造成的成形应力。
热处理是通过加热和冷却固态金属来改变其内部的组织结构，进行热处理可分为焊后热处理、消氢热处理、恢复或达到规定力学性能的热处理以及奥氏体不锈钢的固溶处理和稳定化处理。其中碳素钢、低合金钢产品，由于冷成形的变形量较大，会产生明显的冷加工硬化，使材料的强度、硬度提高，塑性、韧性降低，同时还会产生较大的内应力。通过对厚壁波纹管补偿器加热到要求的温度后，经过适当保温后随炉缓慢冷却的工艺，即消除应力退火。通过退火来解决厚壁补偿器的内应力和冷加工硬化，降低材料的强度和硬度，达到对塑性和韧性的要求。