一、焊接残余应力产生的核心成因是焊接过程中不均匀加热冷却、变形受约束及组织相变共同作用，主要可归纳为三大关键因素：

1. ‌温度分布不均匀‌
   焊接热源高度集中，焊缝区域局部急剧升温，周边母材温度较低，形成极大温度梯度。高温区材料膨胀受周围冷金属限制产生压缩塑性变形，冷却时该区域收缩又受约束，最终形成焊缝附近的拉应力与周边的压应力，这是最核心的成因。
2. ‌结构与外部约束条件‌
   工件的刚性夹紧工装、高刚度封闭焊缝、厚板多轴拘束、密集交叉焊缝等，都会限制焊接过程中材料的自由膨胀与收缩，无法通过变形释放应力，直接推高残余应力的峰值与分布范围。
3. ‌冷却时的相变体积变化‌
   部分钢材冷却过程中发生奥氏体向马氏体的转变，伴随体积膨胀，会额外产生相变应力，既可能局部抵消收缩拉应力，也可能在高拘束条件下加剧应力集中，进一步改变残余应力的分布状态。

二、焊接残余应力会从多方面对工件的使用性能、加工精度和服役寿命造成负面影响，核心影响如下：

1. ‌引发工件变形‌
   冷却过程中残余应力释放，会导致工件出现纵向/横向收缩、角变形、弯曲、扭曲等形态变化，直接破坏工件的尺寸精度，对高精度工件的影响尤为明显。
2. ‌诱发工件开裂‌
   当焊缝周边的残余拉应力超过材料的强度极限，或与缺陷处的应力集中叠加时，会直接催生裂纹，还会加速裂纹扩展，最终造成工件整体断裂失效。
3. ‌劣化力学性能‌
   残余拉应力与外加载荷叠加，会降低工件的静载强度、刚度和受压构件的稳定性；在循环载荷作用下，还会大幅削弱工件的疲劳强度，加速构件疲劳破坏。
4. ‌影响加工与耐蚀性‌
   残余应力会导致后续机加工后工件尺寸出现回弹，破坏加工精度；同时还会引发应力腐蚀开裂，大幅降低工件在腐蚀环境下的服役寿命。