Este trabalho trata da caracterização de corpos de prova retirados de uma estrutura interna soldada a laser de um trocador de calor casco-placa (plate and shell heat exchanger - pshe) e propõe um tratamento térmico para alívio de tensões residuais (decorrentes dos processos de laminação e soldagem), cuja duração é de uma hora a 455 ? em forno mufla. o material do qual são fabricadas as placas é um aço inoxidável austenítico de baixo teor de carbono (aisi 316l). por meio de técnicas de microscopia óptica e eletrônica de varredura, pontos de concentração de tensão, decorrentes do processo de capilaridade da zona fundida, foram observados na região de junta da solda. após o processo de tratamento térmico, ocorreu a formação de carbetos de cromo, em pequena quantidade, principalmente na região de interface e metal solda. na matriz austenítica do material base, houve redução nas marcas de laminação, além de maior definição dos contornos de grãos. além do mais, após o processo térmico para alívio de tensões, verificou-se que há aumento no valor médio da dureza vickers (de 186 gpa para 1,94 gpa) e na dureza média obtida por nanoindentação instrumentada (de 2,10 gpa para 2,42 gpa). ainda, a média do módulo de elasticidade do material passou de 184,81 gpa para 199,17 gpa após o tratamento térmico. alterações nas impressões obtidas pelo ensaio de risco, como desprendimento de material ao redor das trilhas, indicam um decréscimo na ductilidade do material após o tratamento, bem como um acréscimo na resistência à deformação plástica. caracterizou-se também a estrutura soldada por meio de ensaios mecânicos de tração não convencionais antes e após o processo de tratamento térmico, obtendo um comportamento de maior resistência às solicitações mecânicas. cabe ressaltar que novas geometrias de corpos de prova foram propostas para realização dos ensaios mecânicos de tração. o limite de resistência à tração da condição ""como recebida"", em que a linha do cordão de solda é perpendicular ao sentido de tração longitudinal, foi validado, confirmando a efetividade do ensaio proposto. finalmente, por meio destas análises comparativas, entendeu-se que o tratamento térmico para alívio de tensões pode viabilizar melhorias no comportamento mecânico da estrutura de placas corrugadas e soldadas a laser de aço aisi 316l.