于工程实际里头，材料的连接通常能够借由三种办法达成，也就是机械连接、焊接以及粘接，此中，材料机械连接的主要形式是铆接与螺栓连接，材料的焊接主要依靠熔化焊、固相焊以及钎焊（涵盖硬钎焊与软钎焊）来完成。跟机械连接作比较，材料的焊接主要具备以下这些优点：
① 接头的强度较高；
② 焊接结构的应用场合比较广泛；
③ 适于制备有密闭性要求的结构；
④ 接头形式简单；
⑤ 大型结构制造周期短、成本较低。
所谓焊接，乃是借助适宜的手段，此手段涵盖加热、加压或者两者同时运用，进而让两个处于分离状态的物体，这物体涵盖同种材料或者异种材料，实现原子间的结合，以此形成永久性连接的一种加工方法。焊接的概念起码含有三个方面的意义，首先是焊接的途径，也就是加热、加压或者两者同时运用；其次是焊接的本质，也就是在微观层面达成原子间的结合；最后是焊接的结果，也就是从宏观角度形成永久性的连接。
固体材料能保持固定形状，原因在于其内部原子间距离足够小从而使原子间形成牢固结合力，若要把固体材料分成两块，就得施加足够大外力破坏这些原子间结合才能实现，同理若要把两块固体材料连接在一起，从物理本质来讲，就是要采取办法让这两块固体连接表面上的原子接近到足够小距离使其产生足够结合力进而达到永久性连接目的。对于实际焊接件，若不采取一定措施，要让连接表面上的原子接近到足够小的距离是极为困难的。这是由于连接表面的表面质量欠佳，虽说即便经过紧密磨削加工后，从微观层面来看其表面依旧是高低不平的；并且连接表面常常带有氧化膜，还有油污之类的，这会对连接表面紧密接触造成阻碍。
为此，要达成材料相互间可靠的焊接，势必要采取有效的举措。比如说。
采取热源对被焊母材的连接处予以加热，致使其发生熔化，借助熔融金属彼此间的相溶以及液 – 固两相原子的紧密接触达成原子间的结合。
首先是对被焊母材的连接表面施加压力，接着是让其产生局部塑性变形，同时清除该连接面上的氧化物以及污物，然后克服连接界面的不平，进而使两个连接表面的原子相互能紧密接触，并且产生足够大的结合力，要是在加力的这个时候去加热，那么结合过程更易于进行。
③ 让填充材料温度上升达熔化状态，借助液态填充材料去使固态母材被润湿，促使二者液 – 固界面的原子亲密接触、彼此扩散，进而产生大到足够的结合力以此求得连接。上面表述的这三项举措事实上恰为准是熔焊、压焊以及钎焊方法达成永久性连接的根本原理。
9.1.2 焊接热过程与焊接接头
熔焊以及钎焊过程里存在熔化、凝固现象，这里面，热量借助各种传热方式，从焊接热源传递至被焊金属，焊件温度因此而上扬，并且在焊件当中形成温度分布，也就是温度场。焊接时，焊件先后历经加热、熔化以及后续的冷却凝固过程，一般被称作焊接热过程。此焊接热过程自始至终贯穿整个焊接过程，它跟焊接化学冶金过程，还有焊接接头中熔池金属凝固结晶的过程，一同被叫做焊接的三大过程，对焊接质量以及焊接生产率有着决定性作用。
焊接热工艺过程较为复杂繁琐，其复杂繁复程度远远超过了其他类别的热加工工艺过程，诸如铸造工艺过程以及热处理工艺过程等工艺过程，焊接热过程具备以下几个方面的主要显著特点：
焊接热过程存在局域性，焊接热源会集中于工件上局部区域进行加热，并非对整个焊件加热，工件加热与冷却情形极不均匀。
② 焊接热源具移动性，只有少数几种情况异样。而且在开展焊接热过程的时候，这热源与其中的工件始终处于相对运动这样的状态，所以致使焊件受热的区域持续变化，另外焊件上面的某一个点呈现的情况显示，其温度会顺应时间持续变化。
③ 焊接热过程具有瞬时性，焊接热源一般高度集中且加热区域小，工件加热速度极快，能在极短时间内将大量热能从热源传递给焊件，使其局部熔化，又因加热的局部性以及热源的移动，工件冷却速度也相当快。
④ 焊接时，溶池之内处于一直强烈举动形态的液态金属，在内部时，传热进程主要依靠液态金属对流；在外部时，传热进程主要依靠固体热传导；而且还具有蒸发形式辐射换热场景。所以，焊接热进程涉及各类传热方式，属于复合传热实例。焊接热进程的这些特性致使焊接传热事项极为繁杂。然而，为了把控焊接品质并提升焊接生产率，焊接工作者必须明晰焊接热进程的基本规则及其在各种焊接参数状况下的变动趋向。
（1）焊接热源与温度场
工业实践里，实现金属焊接所需的主要能量是热能与机械能，熔焊主要借助一定热源产生的热能，这里仅探讨和熔焊相关的热源问题。焊接工程方面，对焊接热源的要求是，热源热量要高度集中，能达成快速焊接，且保证获取高质量焊缝以及最小的焊接热影响区。当前能满足这些条件的热源有以下几种：
有一种热源叫电弧热，它是借助气体介质里电弧放电现象而产生的热能，将其用作焊接热源，在当下焊接领域，属于应用最为广泛的热源。
② 化学热，它是借助气体（像液化气、乙炔这类），或者固体（例如铝、镁），与氧或者氧化物发生剧烈化学反应，进而产生的热能，将此热能用作焊接热源（比如气焊以及热剂焊）。
③ 电阻热，是将电流通过导体时，所产生的那种电阻热，用作焊接热源，比如电阻焊和电渣焊。
④ 摩擦热：借助存在着相对运动的两个物体进行高速摩擦而产生的热能，将其用作焊接热源（像是摩擦焊、搅拌摩擦焊这种情况）。
⑤ 等离子焰：把由电弧放电或者高频放电所产生的，那种高度电离且携带好多热能和动能的等离子体气流，用作焊接热源（就像等离子弧焊接以及切割那样）。
⑥电子束，于真空中，凭借高电压下高速运动的电子，去轰击金属的局部表面，运动着的电子的动能转化为热能，以此作为焊接热源。
⑦ 激光束，是利用由受激辐射而增强的光束，也就是激光，经过聚焦后产生能量高度集中的激光束，将其用作焊接热源，用于激光焊接及切割。不同的焊接热源具备各自的特点，适用于不一样的焊接方法和工艺。表 9-1 给出了一些常用焊接热源的主要特性。
在焊接进程当中，焊件之上的温度分布并非均匀的，于某一个时刻，焊件上各个点的温度分布，我们把它称作是焊接温度场。鉴于焊接热源是以一定的速率沿着焊缝移动的，所以焊接温度场同样是处于持续运动变化之中的。焊接温度场能够借助等温线（面）绘制而成的图像加以表征，所谓的等温线就是在某一即刻温度场里相同温度的各个点所连接而成的线，就如同图 9-1 所展示的那样。等温线的疏密程度体现出温度的变化速率，等温线愈是密集，意味着该区域的温度梯度越大，如此一来，在后续的传热进程当中，将会有越发大的传热速度。
表 9-1 常用焊接热源的主要特性
