耐磨藥芯焊絲在焊接加熱時(shí)，焊縫區(qū)溫度最高，其余區(qū)域的溫度隨距焊縫長(zhǎng)度的增加而降低。熱脹冷縮是普遍的物理現(xiàn)象，金屬由于各部分加熱溫度不同，所以單位長(zhǎng)度的脹縮量。ξ=α△T也不相同。即受熱時(shí)按溫度分布的不同，焊縫各處應(yīng)有不同的伸長(zhǎng)量。假如這種自由伸長(zhǎng)不受任何阻礙，則鋼板焊接時(shí)的變化如圖1
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4(a)中虛線所示。但實(shí)際上，由于耐磨藥芯焊絲是一個(gè)整體，各部分的伸長(zhǎng)必須相互協(xié)調(diào)，不可能各處都能實(shí)現(xiàn)自由伸長(zhǎng)，最終焊絲的整體只能協(xié)調(diào)伸長(zhǎng)△L。因此，被加熱到高溫的焊縫區(qū)金屬因其自由伸長(zhǎng)量受到兩側(cè)低溫金屬自由伸長(zhǎng)量的限制而承受壓應(yīng)力（一），當(dāng)壓應(yīng)力超過(guò)屈服點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生壓縮塑性變形，使得焊絲整體達(dá)到平衡。同時(shí)，焊縫區(qū)以外的金屬則需承受拉應(yīng)力(+)，所以整根耐磨藥芯焊絲存在著相互平衡的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力。這種室溫下保留下來(lái)的焊接應(yīng)力和變形，稱為焊接殘余應(yīng)力和變形。
在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，焊接應(yīng)力和焊接變形一般是同時(shí)存在且相互制約的。當(dāng)結(jié)構(gòu)的剛度較小，焊接過(guò)程中能夠比較自由地膨脹和收縮時(shí)，則焊接應(yīng)力較小而變形較大；反之，則變形較小而焊接應(yīng)力較大。
焊接應(yīng)力和焊接變形對(duì)結(jié)構(gòu)的制造和使用會(huì)帶來(lái)不利影響。熔焊過(guò)程中產(chǎn)生的焊接應(yīng)力足夠大時(shí)，在一定條件下會(huì)導(dǎo)致焊接熱裂紋；焊后殘余應(yīng)力的存在會(huì)影響焊后工件機(jī)械加工的精度，降低焊接結(jié)構(gòu)的承載能力，在一定的條件下還會(huì)引發(fā)冷裂紋，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)脆斷事故的發(fā)生。焊接變形的存在會(huì)使耐磨藥芯焊絲形狀和尺寸發(fā)生變化，影響焊接結(jié)構(gòu)的配合質(zhì)量，因此往往需要增加矯正工序，從而使生產(chǎn)成本提高；如果變形過(guò)大，則可能因無(wú)法矯正而使耐磨藥芯焊絲報(bào)廢。了解焊接應(yīng)力和變形的形成原因與發(fā)生規(guī)律，有助于在生產(chǎn)中對(duì)其加以控制和消除。