熱影響區各點的最高加熱溫度不同。因此，其組織變化也不相同。圖4.2.1為低碳鋼焊接接頭的組織變化。左圖為焊接接頭各點最高加熱溫度曲線，右圖為簡化的碳鋼相圖。低碳鋼的熱影響區可分為過熱區、正火區和部分相變區。

圖4.2.1　低碳鋼焊接接頭的組織變化

（1）過熱區

最高加熱溫度1 100℃以上的區域，晶粒粗大，甚至產生過熱組織，稱為過熱區。過熱區的塑性和韌性明顯下降，是熱影響區中力學性能最差的部位。

（2）正火區

最高加熱溫度從A c3至1 100℃的區域，焊后空冷得到晶粒較細的正火組織，稱為正火區。正火區的力學性能較好。

（3）部分相變區

最高加熱溫度從A c1至A c3的區域，只有部分組織發生相變，稱為部分相變區。此區晶粒不均勻，性能也較差。

熔合區是被加熱到固相線和液相線之間的區域。焊接過程中，母材是部分熔化，熔化的金屬凝固成鑄態組織，未熔化金屬因加熱溫度過高而成為過熱粗晶。該區化學成分不均勻，組織粗大，往往是粗大的過熱組織或粗大的淬硬組織和鑄態組織的混合組織，其性能常是焊接接頭中最差的。

總之，熔合區和熱影響區中的過熱區是焊接接頭中力學性能最差的薄弱部位，會嚴重影響焊接接頭的質量。因此，應盡可能地減小其范圍。

2.1.3　改善熔合區和熱影響區性能的方法

熔合區和熱影響區在焊接過程中是不可避免的。對一般的低碳鋼結構，用手弧焊或埋弧自動焊方法進行焊接時，熔合區和熱影響區較窄，危害性較小，焊后不必進行熱處理即可使用。但對于其他金屬材料或重要的鋼結構，特別是采用電渣焊時，焊后常需要進行正火處理，以細化晶粒，改善焊接接頭的性能。對于不能實施焊后熱處理的焊件或結構，可通過正確選擇焊接方法和焊接規范的途徑來盡可能減小熔合區和熱影響區的范圍。