于工程实际当中，材料的连接通常能够经由三种办法达成，也就是机械连接、焊接以及粘接，当中，材料机械连接的主要形式是铆接以及螺栓连接，材料的焊接主要借助熔化焊、固相焊以及钎焊（涵盖硬钎焊以及软钎焊）来完成。和机械连接相比较而言，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。
运用适宜的手段（加热、加压或者二者并用），予以实施，致使两个拆开隔离的物体（一样材料或者不同种类材料），达成原子间的衔接结合，从而形成为永久性连接构建的加工方式，这便是焊接。焊接的概念起码涵盖三个层面的意义：其一，是指焊接的途径这个维度，亦即在加热、加压或者在二者联合运用的方式；其二，是关于焊接的本质这个方面而言，也就是微观层面上达成原子间的结合；其三，是针对焊接的结果这一状况来看，即宏观层面上形成永久性的连接。
固体材料能保持固定形状，是因内部原子间距离足够小，进而原子间形成牢固结合力。若想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行。同理，要把两块固体材料连接在一起，从物理本质讲，就是要采取办法，让这两块固体连接表面的原子接近到足够小差距，使原子产生足够结合力，以此达成永久性连接目的。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，这是非常困难的。这是由于连接表面的表面质量欠佳，纵使经过精密磨削加工，就微观层面而言，其表面依旧是凹凸不平的。并且连接表面常常携带氧化膜、油污等，这些会阻碍连接表面紧密地接触。
为此，鉴于要达成材料间稳妥的焊接，就非得施行有效的举措。比如：
1. 采用热源对被焊母材的连接处予以加热，2. 让其出现熔化的情况，3. 借助熔融金属之间的相溶，4. 以及液 – 固两相原子的紧密接触，5. 达成原子间的结合。
压力施加于被焊母材的连接表面，或是让其产生局部塑性变形，清除连接面上的氧化物与污物之际，克服连接界面的不平，两个连接表面的原子相互紧密接触，产生足够大的结合力，加力之时若加热，结合过程更易进行。
③ 对填充材料进行加热，让它达到熔化状态，借液态填充材料去对固态母材予以润湿，促使液 – 固界面的原子紧密地接触，并且相互扩散，进而产生足够大的结合力，以此来实现连接。上面所讲述的三项措施，实际上恰巧就是熔焊、压焊和钎焊方法达成永久性连接的基本原理。
9.1.2 焊接热过程与焊接接头
在熔焊以及钎焊里，存在熔化、凝固现象，热量借助各种传热方式，从焊接热源传至被焊金属，焊件温度因而上升，且在焊件内形成温度分布，也就是温度场。焊接时，焊件先后历经加热、熔化，以及随后的冷却凝固过程，这通常称作焊接热过程。焊接热过程自始至终贯穿整个焊接过程，它和焊接化学冶金过程，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具有决定性影响。
与铸造、热处理等其他热加工工艺的热过程相比，焊接热过程极为复杂，它有这些主要特点，其一具有这些特点、其二具有这些特点、其三具有这些特点，等等。
焊接热过程具有局域性，焊接热源是集中对工件上的局部区域进行加热，并非对整个焊件加热，工件的加热以及冷却呈现出极不均匀的状况。
② 焊接热源具备移动性。除去少数情形之外，在焊接热过程里，热源以及工件处于相对运动状态，所以焊件受热区域持续性变动，焊件上某一个点的温度也依照时间不停地变化。
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，能在极短时间内从热源向焊件传递大量热能，使其局部熔化，又因加热局部性与热源移动，工件冷却速度也极快。
④ 焊接传热过程具备复合性，焊接熔池里的液态金属一直处在强烈的运动状态，在熔池内部，传热过程是以液态金属的对流作为主要方式，在熔池外部，传热过程是以固体热传导作为主要方式，除此之外还存在着蒸发以及辐射换热，所以，焊接热过程涉及各类传热方式，属于复合传热问题，焊接热过程的这些特性致使焊接传热问题极为复杂但为了把控焊接质量并且提升焊接生产率，焊接工作者必须认识焊接热过程的基本规律以及其在各种焊接参数之下的变化趋势。
（1）焊接热源与温度场
在工业实践里，要实现金属焊接，热能以及机械能乃是所需的主要能量。熔焊所主要使用的热能，是由特定的热源产生的，这里只针对与熔焊相关的热源问题展开讨论。在焊接工程方面，对于焊接热源存在这样的要求：热源的热量得高度集中起来，要能够达成快速焊接，并且要保证可以获得高质量的焊缝以及最小的焊接热影响区。当前能够满足这些条件的热源存在以下几种：
当前焊接里，应用极为广泛的一种热源，是电弧热，它是凭借气体介质的电弧放电现象而产生的热能，以此充作焊接热源。
②化学热，是把利用气体（像液化气、乙炔）或者固体（比如铝、镁）与氧或者氧化物发生强烈化学反应而产生的热能当作焊接热源（例如气焊和热剂焊）呀。
③ 电阻热，是把利用电流通过导体时所产生的那种电阻热，用作焊接热源，像电阻焊以及电渣焊就是如此。
④ 摩擦热，是把存在相对运动的两个物体高速摩擦时所产生的热能，用作焊接热源，像摩擦焊、搅拌摩擦焊这样的情况。
⑤ 等离子焰，是利用这样一种气流作为焊接热源，这种气流由电弧放电或者高频放电产生，它高度电离，还携带大量热能以及动能，如在等离子弧焊接和切割时会用到。
⑥ 电子束，是在真空中，借助高电压下高速运动的电子，去轰击金属局部表面 ，其中运动电子的动能会转为热能，以此作为焊接热源。
⑦激光束，是利用这样的光束，即那由受激辐射而增强的光束也就是激光，经聚焦后产生能量高度集中的激光束，将其作为用于焊接的热源，这就是激光焊接及切割。不同的焊接热源都有着各自的特点，适用于不一样的焊接方法以及工艺。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状态，在某一个特定时刻，焊件之上各个点的温度分布，我们将其称作焊接温度场。鉴于焊接热源是以一定的速率沿着焊缝进行移动的，所以焊接温度场同样是处于持续不断的运动变化之中的。焊接温度场能够通过等温线（面）绘制而成的图像来加以表征所讲的等温线，就是在某一瞬时的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。等温线所展现的密集程度，体现出了温度的变化速率，倘若等温线愈发密集，那就意味着该区域的温度梯度越大，如此一来，在接下来的传热进程当中，将会存在更大的传热速度。
表 9-1 常用焊接热源的主要特性
