焊接过程的关键通常是使构件局部加热熔化，随后是连续地冷却。由于焊接等局部加热及材料本身受到的约束作用，材料在温度较高时发生了塑性变形或相变，在冷却后被保留了下来，在构件内部形成了一个自相平衡的内应力场，即残余应力场。残余应力的峰值往往达到甚至超过母料的屈服强度，当这些焊接构件投入工程使用中时，它们所受荷载引起的工作应力与其内部的焊接残余应力相互叠加，将导致焊接构件产生二次变形和焊应力重分布，从而降低焊接构件的刚度和稳定性。工程应用中也不乏这种将型钢直接焊接成钢梁或钢架的构件。
焊接过程是一个不均匀的加热过程。在施焊时，焊件上产生不均匀分布温度场，不均匀的温度场会产生不均匀的温度膨胀。温度较高处的钢材的膨胀较大，由于两侧温度较低，受到膨胀较小的钢材的限制，产生了热状态塑性压缩。焊缝冷却时，被塑性压缩的焊缝区趋向于缩的比原始长度稍短，这种缩短变形受到两侧钢材的限制，使焊缝区产生纵向拉应力。焊接残余应力是一种无外荷载作用下的内应力，因此会在焊件内部自相平衡，这就必然在距焊缝稍远区段内产生压应力。此外，由于焊缝纵向收缩，两块10号槽钢趋向于形成反方向的弯曲变形，但实际上焊缝将两块槽钢连成整体不能分开，于是在焊缝中部产生横向拉应力，而在两端产生横向压应力。其次焊缝在施焊过程中，由于先后冷却的时间不同，先焊的焊缝已经凝固，且具有一定的强度，会阻止后焊焊缝再横向的自由膨胀，使其发生横向的压缩变形。当焊缝冷却时，后焊焊缝的收缩受到已凝固的焊缝限制而产生横向拉应力，同时在先焊部分的焊缝内产生横向压应力。
