在工程实际当中，材料的连接通常能够借助三种办法达成，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。和机械连接作比较，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。
某一种加工方法被称作焊接，此方法是借助适宜的手段，这手段包括加热、加压或者两者同时使用，让两个处于分离状态的物体，这物体可以是同种材料，也可以是异种材料，达成原子间的结合进而形成永久性连接。焊接这一概念，起码涵盖着三个方面意思：其中一方面意思是焊接的途径，也就是加热、加压或者两者同时使用；另一方面意思是焊接的本质，也就是在微观层面达成原子间的结合；再一方面意思是焊接的结果，也就是在宏观层面形成永久性连接。
固体材料能保持固定形状，是因内部原子间距足够小，进而原子间形成牢固结合力。若要把固体材料分成两块，必得施加足够大外力，破坏这些原子间结合方可达成。同理，若要把两块固体材料连接在一起，从物理本质而言，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，以此实现永久性连接目的。对于实际焊接件，若不实施一定的措施让连接表面上的原子接近到足够小的距离会极其困难，连接表面的表面质量欠佳，即便历经精密磨削加工，从微观角度看其表面依旧高低不平，同时连接表面常常附着氧化膜、油污等物质，对连接表面紧密接触起到阻碍作用。
所以，去往达成材料相互间靠谱的焊接，必然得施行有效的举措。举个例子：
加热被焊母材的连接处，使其发生熔化，借用热源让其熔化从而利用熔融金属之间的相溶，利用由热源加热而造成熔融呈现状态且采用液 – 固两相原子紧密接触的方式来实现原子间的结合，通过这种加热以及利用相关特性的操作来完成这个过程。
对被焊母材的连接表面，施加压力，使之产生局部塑性变形，清除连接面上的氧化物和污物，克服连接界面的不平，让两个连接表面的原子相互紧密接触，产生足够大的结合力，要是在加力时加热，结合过程更易进行。
对填充材料，加热，予以熔化，利用液态的填充材料，针对固态母材，实施润湿作用，致使液 – 固界面的原子，紧密接触，彼此相互扩散，产生足够大的结合力，以实现连接。上述三项措施，实际上，正是熔焊、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，焊件温度因而升高，且在焊件中形成温度分布，也就是温度场。焊接时，焊件先后历经加热、熔化，以及随后的冷却凝固过程，这通常被称作焊接热过程。焊接热过程贯穿整个焊接过程，它与焊接化学冶金过程、焊接接头中熔池金属凝固结晶过程一同，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影响。
焊接热过程，相较于其他热加工工艺的热过程，像铸造以及热处理，要复杂好多，具备以下几个主要特点：
① 焊接热过程存在局域性，焊接之时热源会集中对工件上局部区域进行加热，并非对整个焊件予以加热，进而致使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，除了少数状况以外，焊接热过程里，热源与工件呈现相对运动，所以焊件受热区域持续变动，焊件上某一点的温度会随着时间不断产生变化。
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 ，工件的加热速度极快 ，能量的散失非常快。由于加热的局部性和热源的移动，能够在极短的时间内把大量的热能由热源传递给焊件 ，使之局部熔化。又因为加热的局部性和热源的移动 ，工件的冷却速度也相当快。
焊接传热过程具有复合性，焊接熔池里的液态金属一直处于强烈运动状态，在熔池内部，传热过程以液态金属的对流作为主要方式？在熔池外部，传热过程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相当复杂。然而为了把控焊接质量并且提升焊接生产率，焊接工作者务必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
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，熔焊主要运用源于一定热源而生的热能，只探讨跟熔焊相关的热源问题，焊接工程中对焊接热源的要求是，热源热量得高度集中，能达成快速焊接且确保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：
① 电弧热，它有着这样一种用途哟：凭借气体介质所出现的电弧放电情况，进而产生出热能，把这个热能当作焊接时所使用的热源，然后呢，在当前的焊接领域里，它是被应用得极为广泛的一种热源呢。
② 化学热：借助气体（像液化气、乙炔这般的），或者固体（比如铝、镁之类的），与氧或者氧化物去发生强烈地化工反应，进而产生的热能被用作像气焊和热剂焊那样的焊接热源。
③ 电阻热：电流通过导体的时候，会产生电阻热，把这个电阻热用作焊接热源，像电阻焊以及电渣焊就是这样。
④ 摩擦热：把存在相对运动的两个物体以高速进行摩擦，由此产生的热能用作焊接热源，比如摩擦焊以及搅拌摩擦焊。
⑤ 等离子焰：利用等离子体气流作为焊接热源，这种等离子体气流是由电弧放电或高频放电产生的，它高度电离且携带大量热能和动能，比如在等离子弧焊接和切割中会用到。
⑥电子束，于真空中，借助高电压下高速运动的电子，去轰击金属局部表面，该运动电子的动能会转为热能，以此作为焊接热源。
⑦ 激光束：利用经聚焦产生能量高度集中热量之因其受激辐射致本身强化后称之为激光的某种光束当作焊接热源（激光焊接及切割）。不同焊接热源皆具备各自独特特点，适用于不同焊接方法以及工艺。表 9-1 给出了一些常用焊接热源的主要特性。
经过焊接的时候，焊件之上的温度被分布得并不均匀，于某一个时刻，焊件之上各个点的温度分布，我们把它叫做是焊接温度场。之所以焊接能量来源沿着焊缝向着一定的速度移动，所以焊接温度场也就在持续不断地运动变化着。焊接温度场能够使用等温线（面）绘制出现的图像去表示，所说的等温线就是在某一个瞬间温度场之中相同温度的各个点把它们一连串形成的线条，就好像图九十减去一表示的那样。等温线的疏密程度体现出温度的变化比率，等温线越发密集，意味着该区域的温度梯度越大，此后在传热进程里，会有更为显著的传热速率。
表 9-1 常用焊接热源的主要特性
