冷軋管時，管坯除了在孔型側壁處的金屬受拉應力之外，在變形區中的絕大多數金屬都處于三向壓應力狀態。但因為三個方向的壓應力大小不同，導致金屬產生變形的有效應力(單向應力與三向平均應力之差)的大小和性質也不相同。軸向有效應力為拉應力，其他兩個方向的有效應力為壓應力。沿軸向的有效拉應力使管坯延伸變長;沿徑向的有效壓應力使管坯的管壁減薄;沿周向的有效壓應力使管坯的外徑減小。

上述主應力使管坯發生了延伸變形和減徑、減壁變形并帶來了鋼管尺寸的變化。而由于金屬不均勻變形所導致的過大的附加應力就有可能帶來無縫鋼管的質量缺陷。

由于孔型存在橢圓度，在正行程軋制時，管坯在孔型側壁處的金屬不與孔型側壁接觸，其壁厚也就沒有壓下，金屬的延伸要比其他部分的小，因此，此處的金屬會產生軸向附加拉應力。理論上講，處在孔型側壁處的金屬，因其發生的變形很小，故會對孔型內其他已經發生了大變形的金屬產生軸向附加壓應力。但是，由于沿孔型周邊的金屬與軋輥工作表面的接觸弧長不一樣，根據變形條件的差異，孔型頂部金屬的應力狀態也不一定是附加壓應力，它既可能產生附加壓應力，也可能產生附加拉應力。

在返行程軋制時，管坯已經翻轉了90°,原來處于孔型側壁開口處且承受拉應力的金屬變到了孔型的頂部，而原來處于孔型頂部周圍的金屬變到了孔型的側壁。前己述及，由于孔型頂部周圍和孔型側壁附近的金屬在發生變形時所產生的應力不同，這樣一來，正行程軋制后，已經在鋼管工作錐上形成的軸向殘余應力，會被返行程軋制時工作錐同一截面上所產生的附加應力抵消一部分(二者的應力方向正好相反)，這種情況對于提高金屬的塑性，減少金屬的破壞性是十分有利的。