การเชื่อมเป็นกระบวนการทำความร้อนและทำความเย็นอย่างรวดเร็วในบริเวณนั้น พื้นที่เชื่อมไม่สามารถขยายและหดตัวได้อย่างอิสระเนื่องจากข้อจำกัดของตัวชิ้นงานโดยรอบ หลังจากทำความเย็นแล้ว ความเครียดและการเสียรูปจากการเชื่อมจะเกิดขึ้นในรอยเชื่อม ผลิตภัณฑ์ที่สำคัญจำเป็นต้องกำจัดความเครียดจากการเชื่อมและแก้ไขการบิดเบือนจากการเชื่อมหลังการเชื่อม
เทคโนโลยีการเชื่อมสมัยใหม่สามารถเชื่อมรอยเชื่อมที่ไม่มีข้อบกพร่องภายในและภายนอก และมีคุณสมบัติทางกลที่เท่ากันหรือสูงกว่าของชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อกัน ตำแหน่งที่เชื่อมของชิ้นส่วนในอวกาศเรียกว่ารอยเชื่อม ความแข็งแรงของรอยเชื่อมไม่เพียงแต่ได้รับผลกระทบจากคุณภาพของรอยเชื่อมเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับรูปทรง ขนาด แรง และสภาพการทำงานอีกด้วย รอยเชื่อมพื้นฐาน ได้แก่ รอยต่อแบบชน รอยต่อแบบเหลื่อมซ้อน รอยต่อแบบ T (รอยต่อมุมฉาก) และรอยต่อแบบมุม
รูปร่างหน้าตัดของรอยเชื่อมแบบรอยต่อจะถูกกำหนดโดยความหนาของตัวเชื่อมก่อนการเชื่อมและรูปแบบร่องของรอยเชื่อมทั้งสอง เมื่อเชื่อมแผ่นเหล็กหนา ร่องที่มีรูปร่างต่างๆ จะถูกสร้างขึ้นที่รอยเชื่อมเพื่อการเจาะทะลุ เพื่อให้สามารถป้อนแท่งเชื่อมหรือลวดเชื่อมได้ง่ายขึ้น รูปแบบร่องได้แก่ ร่องเชื่อมด้านเดียวและร่องเชื่อมสองด้าน เมื่อเลือกแบบร่อง นอกจากจะรับประกันการเจาะทะลุของรอยเชื่อมแล้ว ควรพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น การเชื่อมที่สะดวก โลหะเติมจำนวนน้อย การเสียรูปจากการเชื่อมน้อย และต้นทุนการประมวลผลของร่องต่ำ
เมื่อแผ่นเหล็กสองแผ่นที่มีความหนาต่างกันถูกนำมาชนกัน เพื่อหลีกเลี่ยงการรวมตัวของความเค้นที่รุนแรงอันเกิดจากการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของหน้าตัด ขอบแผ่นที่หนากว่ามักจะถูกทำให้บางลงทีละน้อยเพื่อให้ได้ความหนาเท่ากันที่ขอบข้อต่อทั้งสอง ความแข็งแรงสถิตย์และความแข็งแรงต่อความล้าของข้อต่อแบบชนกันจะสูงกว่าข้อต่อแบบอื่น สำหรับการเชื่อมต่อที่ทำงานภายใต้แรงสลับหรือแรงกระแทก หรือในภาชนะที่มีอุณหภูมิต่ำและแรงดันสูง การเชื่อมข้อต่อแบบชนกันมักเป็นที่นิยม
การเตรียมรอยต่อแบบเหลื่อมซ้อนก่อนการเชื่อมนั้นทำได้ง่าย ประกอบง่าย และมีการเสียรูปและความเค้นตกค้างจากการเชื่อมเพียงเล็กน้อย จึงมักใช้ในการติดตั้งรอยต่อและโครงสร้างที่ไม่สำคัญบนไซต์งาน โดยทั่วไปแล้ว รอยต่อแบบเหลื่อมซ้อนไม่เหมาะสำหรับการทำงานภายใต้สภาวะต่างๆ เช่น การรับน้ำหนักแบบสลับ สื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และอุณหภูมิสูงหรือต่ำ
การใช้รอยต่อแบบ T และรอยต่อแบบมุมมักเกิดจากความต้องการของโครงสร้าง ลักษณะการทำงานของรอยเชื่อมแบบฟิลเล็ตที่ไม่สมบูรณ์บนรอยต่อแบบ T นั้นคล้ายคลึงกับรอยเชื่อมแบบฟิลเล็ตของรอยต่อแบบทับ เมื่อรอยเชื่อมตั้งฉากกับทิศทางของแรงภายนอก รอยเชื่อมจะกลายเป็นรอยเชื่อมแบบฟิลเล็ตด้านหน้า ในเวลานี้ รูปร่างพื้นผิวของรอยเชื่อมจะทำให้เกิดความเข้มข้นของความเค้นในระดับที่แตกต่างกัน แรงของรอยเชื่อมแบบฟิลเล็ตจะคล้ายกับรอยต่อแบบชน
ข้อต่อมุมมีความสามารถในการรับน้ำหนักต่ำและโดยทั่วไปจะไม่ใช้เพียงอย่างเดียว การปรับปรุงสามารถทำได้เฉพาะเมื่อรอยเชื่อมทะลุหรือมีรอยเชื่อมแบบฟิลเล็ตภายในและภายนอกเท่านั้น ส่วนใหญ่ใช้ที่มุมของโครงสร้างปิด
ผลิตภัณฑ์เชื่อมมีน้ำหนักเบากว่าชิ้นส่วนหมุดย้ำ การหล่อและการตีขึ้นรูป ซึ่งสามารถลดน้ำหนักของตัวเองและประหยัดพลังงานสำหรับยานพาหนะขนส่ง การเชื่อมมีประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดีและเหมาะสำหรับการผลิตภาชนะประเภทต่างๆ พัฒนาเทคโนโลยีการประมวลผลข้อต่อเพื่อรวมการเชื่อมกับการตีขึ้นรูปและการหล่อ ซึ่งสามารถผลิตโครงสร้างเชื่อมหล่อขนาดใหญ่ ประหยัด และสมเหตุสมผล และโครงสร้างเชื่อมดัดขึ้นรูปพร้อมผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจสูง การใช้เทคโนโลยีการเชื่อมสามารถใช้วัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ และโครงสร้างเชื่อมสามารถใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติต่างกันในส่วนต่างๆ และใช้ประโยชน์จากข้อดีของวัสดุต่างๆ ได้อย่างเต็มที่เพื่อให้เกิดความประหยัดและคุณภาพสูง การเชื่อมได้กลายเป็นวิธีการประมวลผลที่ขาดไม่ได้และมีความสำคัญเพิ่มมากขึ้นในอุตสาหกรรมสมัยใหม่
