一、焊接殘余應力和焊接殘余變形產生原因
鋼結構焊接構件在施焊過程中，焊件局部區域加熱熔化，隨后又冷卻凝固，由于這不均勻的溫度場導致焊件不均勻膨脹和收縮，產生應力和變形，殘存于焊件內部，即稱為焊接殘余應力和殘余變形。
焊接殘余應力和殘余變形產生的原因有兩方面：
Ⅰ）施焊時焊件上溫度分布不均勻；
Ⅱ）施焊時有一部分區域產生了塑性變形。
焊接應力是一種沒有荷載作用下的內應力（自內力），在焊件內部自相平衡。焊接應力除上述介紹的縱向焊接殘余應力（沿焊縫軸線方向）外，還有橫向應力（垂直焊縫長度方向）和厚度方向。
焊接過程中構件會產生一些局部鼓起、彎曲、歪斜和扭曲等變形。焊接殘余變形包括縱向收縮、橫向收縮、彎曲變形、角變形和扭曲變形等。通常為其中某幾種變形的組合。例如，開單面V型坡口的以對接焊縫連接的平板可能既發生兩個方向的收縮變形，又同時發生角變形；收縮變形通常靠制造下料時預加收縮余量來解決；形狀變形則靠合理設計、合理制造和焊接工藝來減小。
二、焊接殘余應力和殘余變形的影響
㈠、焊接殘余應力對結構性能的影響
1、靜力強度：由于殘余應力是自平衡的自內力，有殘余應力的構件的承載力與無殘余應力的完全一樣，所以焊接應力對在常溫下承受靜力荷載的承載力沒有影響；
2、剛度：由于在殘余拉應力區域提前進入塑性狀態，繼續增加的外力僅由剩余的彈性區承擔，只增大變形，而應力保持不變，因此殘余應力將使結構變形增加，剛度減小；
3、壓桿的穩定承載力：殘余應力將使桿件的抗彎剛度減小，從而降低其穩定承載力；
4、疲勞強度：由于焊縫中存在三向應力，阻礙了塑性變形，使鋼材變脆，使裂紋易于發生和發展，因此焊接應力將使疲勞強度降低。
㈡、焊接殘余變形的影響
焊接殘余變形不僅影響結構的尺寸，使裝配困難，而且使構件產生初偏心和初彎曲等初始缺陷，受荷載時將產生相應的附加內力，對結構的使用和受力不利。例如軸心壓桿，因焊接發生了彎曲變形，變成了壓彎構件，顯然強度和穩定承載力都受影響。所以對殘余變形要加以限制，超出規定限值必須加以矯正。
三、防止和減少焊接應力和變形的措施
焊接殘余應力和變形，直接影響到焊接結構的制造和安裝質量、受力性能、正常使用和安全可靠，設計和制造時應予以充分重視，并采取下列措施盡量減少其影響。
㈠、設計方面：為減少焊接應力和變形，要進行合理的焊縫設計，從構造上采取一些措施。
1、采用適宜的焊腳尺寸和焊縫長度，最好采用細長焊縫，不用粗短焊縫；
2、焊縫應盡可能對稱布置，不宜過分集中，以減小焊接殘余變形；
3、應盡量避免焊縫三向相交；（因為每個方向的焊縫都存在著沿焊縫軸線方向的焊接殘余拉應力，在相交處形成三向同號拉應力場，使材料變脆。不可避免時，應使主要焊接連接通過，次要焊縫中斷；梁的腹板、翼緣和加勁肋的相交處肋板應切角。）
4、避免仰焊和不方便位置的焊接。
㈡、制造和焊接工藝方面
1、采用合理的施工順序；
2、反變形法；（在掌握焊接殘余變形的規律后，施焊前給構件以一個和焊接變形相反的預變形，使構件在焊接后產生的焊接變形與之正好抵消。）
3、退火法；（對于小尺寸焊件，施焊后放入熱源中，加熱至600°C左右并保溫一定時間，然后緩慢冷卻，可消除應力；焊后退火處理是消除焊接殘余應力最有效的方法。）
4、剛性固定法；（對焊件施加個足夠大的外力，使其不能自由收縮而達到減少殘余變形的目的，方法是用夾具固定或將焊件點焊在厚大的基座上。）
5、錘擊法；（在焊縫冷卻過程中，用頭部帶小圓弧的小錘輕擊焊縫，使焊縫金屬產生塑性變形，從而得到延伸，這樣可減少焊縫中部的變形，降低焊接應力。為防止產生裂紋，敲擊應在焊縫塑性較好的熱狀態時進行。）
6、預熱法。（在焊接前，對焊件整體或局部加熱到一定溫度，減少焊縫處與整體的溫度差，使它們盡可能均勻分布和自由收縮，從而減少焊接殘余應力。）
四、矯正焊接殘余變形的方法
1、機械矯正法；用機械方法對殘余變形的焊件施加一個外力使其發生與殘余變形方向相反的屈服變形，已達到矯正殘余變形的目的，這種方法屬于冷矯正。
2、火焰矯正（局部加熱法）；它是根據焊接殘余變形產生的原理，利用局部加熱后的收縮而引起的變形來矯正已產生的變形，這種方法屬于熱矯正。