Соединение осуществляется либо за счет расплавления металла свариваемых элементов – основного металла по кромкам в месте их соприкосновения, либо основного и дополнительного металлов.

Расплавленный металл соединяемых деталей самопроизвольно без приложения внешнего усилия сливается между собой или и с дополнительным металлом образуя общую так называемую сварочную ванну. По мере удаления источника нагрева происходит кристаллизация сварочной ванны.

Кристаллизация металла шва начинается от частично оплавленных зерен основного металла. Шов в процессе кристаллизация склонен к образованию литой (дендритной) структуры, кристаллиты обычно от центральной линии шва растут в направлении отвода тепла (поэтому низкие пластические и прочностные свойства).

Для расплавления металла используются разные источники нагрева, имеющие температуру не ниже Т=2000°С.

В зависимости от характера источника теплоты различают:

1. Электрическую – источник теплоты электрического тока, которая сама подразделяется на: а) электродуговую – дуговой разряд; б) электрошлаковая – нагрев и плавление за счет теплоты выделяемой током, проходящим через расплавленный флюс (шлаковую ванну); в) электронно-лучевую сварку – энергия на нагрев и расплавление металла, получается за счет интенсивной бомбардировки основного металла в месте соединения быстродвижущимися в вакууме электродами.
2. Химическая – в качестве источников теплоты используют экзотермическую реакцию горения газов (газовая сварка) или порошкообразной горючей смеси (термитная сварка).
   Наибольшее распространение получило, когда электроэнергии было недостаточно.
3. Литейная сварка – расплавленный (перегретый) в специальных печах присадочный металл заливается между заформированными, а иногда и подогретыми, соединяемыми металлами. При этом достигается расплавление кромок соединяемых деталей и сплавление присадочного металла с основным.

Также в настоящее время широкое применение находит электрическая наплавка металла – нанесение расплавленного металла наплавки на расплавленную поверхность детали.

Цель наплавки – восстановление размеров после износа, создание на поверхности детали слоя со специальными свойствами (стойкость против износа и коррозии жаропрочность и др.) и при устранении дефектов на поверхности отливок, слитков и проката.

Рисунок 3.1 – Схема строения соединений, выполненных:

а – сваркой плавлением: 1 – литой металл шва, 2 – зона термического влияния (ЗТВ), 3 – основной металл;

б – пайкой: 1 – металл шва, 2 – ЗТВ, 3 – основной металл;

в – сваркой давлением: 1 – зона соединения, 2 – зона термомеханического воздействия, 3 – основной металл