无芯棒拔管时，拔模对无缝钢管的管壁进行压缩而实现减径，管壁周向所受的基本应力是压应力。但由于外摩擦力和拔模形状的影响，从钢管管壁的“中性层”到外表面各层，金属的自然延伸小于实际延伸，钢管在拔制后，外层管壁的厚度要比其自然延伸时薄。而钢管管壁从“中性层”到内表面各层，金属的自然延伸大于实际延伸，故钢管在拔制后管壁的厚度要比自然延伸时厚。因此，钢管管壁“中性层”以外的金属在减薄钢管管壁的同时.存在减小钢管直径的趋势;钢管管壁“中性层”以内的金属在增厚钢管管壁的同时，存在增大钢管直径的趋势，即与自然变形相比，外层金属要减小钢管的直径，内层金属要增大钢管的直径。由于钢管本身是一个整体，钢管内、外层的壁厚和直径的变化彼此之间会相互制约，因此，钢管实际直径增大量大于自然延伸状态下直径增大量的内层金属，势必会对钢管实际直径增大量小于自然延伸状态下的外层金属产生沿周向的拉伸作用，由此引起钢管管壁在“中性层”以外的金属层产生周向拉应力;而钢管管壁外层金属的变形情况正好相反，在变形过程中，钢管管壁“中性层”以外的金属企图阻止“中性层”以内的金属增大钢管的壁厚和直径。所以，钢管管壁的外层金属对内层金属施加沿周向的压应力，故而在钢管管壁的内、外层金属中分别产生了附加的周向压应力和周向拉应力。φ45mmx4.25mm的钢管空拔φ40mmx4.5mm时，钢管内部存在沿管壁方向的周向附加应力，其分布状况如图7-5。
从上述分析可知，钢管外表面及其附近区域沿轴向的金属附加拉应力值最大;接近钢管内表面及其附近区域沿轴向的金属附加压应力值最大;中性层附近的附加应力值为零。由于拔制时，钢管的轴向基本应力是拉应力，钢管外表面沿轴向的附加应力也是拉应力，其结果是钢管外表面沿轴向所受的有效应力是基本拉应力和附加拉应力之和，当有效拉应力达到一定值时，容易促使钢管表面产生横向裂纹。这就是在冷拔钢管生产中，钢管外表面容易产生横向裂纹的重要原因。钢管周向附加应力是以外拉、内压的形式存在于钢管内部的，外表面过大的周向附加拉应力是导致无缝钢管产生纵向裂纹的力学条件。
