山西大同不锈钢水箱焊接时防止变形可采取以下措施：

设计优化

- 合理设计焊缝：在设计水箱时，尽量减少焊缝数量和长度，避免焊缝过于集中。合理安排焊缝位置，使焊缝对称分布，以平衡焊接应力。

焊接前准备

- 预变形处理：根据经验和计算，对焊接部件进行预变形，使其在焊接后能抵消部分变形量。例如，将板材预先向焊接变形的反方向弯曲一定角度。

- 固定工装使用：使用专用的固定工装夹具将待焊部件固定牢固，限制焊接过程中的变形。工装夹具应具有足够的刚性和精度，确保在焊接过程中不会松动或变形。

焊接过程控制

- 选择合适的焊接参数：采用较小的焊接电流、较慢的焊接速度和较短的电弧长度，以减少焊接热量输入，降低热影响区的范围，从而减小变形。多层多道焊时，控制每层焊缝的厚度，不宜过厚。

- 采用合理的焊接顺序：对于大型水箱，先焊接短焊缝，再焊接长焊缝；先焊接内部焊缝，再焊接外部焊缝。采用分段跳焊的方法，避免连续焊接产生过大的热量积累和应力集中。

焊接后处理

- 及时消除应力：焊接完成后，可采用振动时效、热时效等方法及时消除焊接残余应力，减少因应力释放导致的变形。

- 冷却控制：焊接后避免水箱快速冷却，可采用缓冷措施，如用保温材料覆盖水箱，使焊缝缓慢冷却，减少热应力。