焊缝金属的结晶过程，首先从熔池和母材的交界处开始，然后以联生结晶的方式，即依附于母材晶粒现成表面向熔池中心生长，由于结晶时各个方向冷却速度不同，因而形成柱状的铸态组织，由铁素体和少量珠光体所组成。结晶是从熔池底壁的半熔化区开始逐渐进行的，低熔点的硫磷杂质和氧化铁等易偏析集中在焊缝中心区，引起焊缝金属力性能下降。

 在低碳钢焊接接头中，熔合区很窄，因两侧分别为经过完全熔化的焊缝区和完全不熔化的热影响区，所以也称为半熔化区。熔合区具有明显的化学不均匀性，从而引起组织不均匀，焊接过程中母材部分熔化，熔化的金属凝固成铸态组织，未熔化金属因加热温度过高而成为过热粗晶。因而，其塑性差、强度低、脆性大，易产生焊接裂纹和脆性断裂。熔合区在很大程度上决定着焊接接头的性能，是焊接接头最薄弱的环节之一。