焊接时一般采用集中热源在局部加热，因此在焊件上产生不均匀温度场。这种温度场在绝大多数情况下是非线性分布的。不均匀温度场使材料不均匀膨胀，处于高温区域的材料在加热过程中的膨胀量大，受到周围温度较低、膨胀量较小的材料的限制而不能自由地进行。于是焊件中出现内应力，使高温区的材料受到挤压，产生局部压缩塑性应变。冷却过程中，已经经受压缩塑性应变的材料，由于不能自由收缩而受到拉伸，于是焊件中又出现一个与焊接加热时方向大致相反的内应力场。
焊接过程中，随时间而变化的内应力为焊接瞬时应力。焊后当焊件温度降至常温时，残存于焊件中的内应力则为焊接残余应力。焊后残留在焊件上的变形则为焊接残余变形。焊接应力和应变是形成各种焊接裂纹的重要因素，又是造成热应变脆化的根源。焊接残余应力和变形在一定条件下还会严重影响焊件的强度、刚度、受压时的稳定性、加工精度和尺寸稳定性等。
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