平面晶向焊缝中心生长则溶质含量增加
焊接熔池的结晶形态主要取决于液相的成分过冷程度。随成分过冷程度的增大，依次出现平面晶、胞状晶、胞状树枝晶、柱状树枝晶和等轴晶等结晶形态。由于成分过冷度主要受熔池金属中溶质含量取、熔池结晶速度尺和液相温度梯度G的影响，因而可直接从W,及和C的综合作用来考察熔池结晶形态的变化规律。

焊缝或熔池的边界是熔池结晶的开始部位，由于温度梯度大，结晶速度小，难于形成成分过冷，故多以平面晶形态成长。随晶体逐渐远离焊缝边界而向焊缝中心生长，温度梯度逐渐减小，结晶速度增大，溶质含量逐渐增加，成分过冷区也逐渐增大，因而结晶形态依次向胞状晶、胞状树枝晶、柱状树枝晶及等轴晶过渡。
焊接熔池结晶过程由于冷却速度很快，结晶偏析现象造成合金元素分布不均匀，凝固时液态金属中的化学成分及有害物质来不及扩散和逸出，造成焊缝金属化学成分不均匀，对焊缝力学性能和焊接缺陷的产生有重要的作用和影响。

在冷却凝固过程中，固、液两相合金成分的浓度在不断的变化。一般来说，较纯的金属先行结晶，亦即先结晶的固相,结晶晶粒的中心部位，其化学成分较纯，而在后结晶的固相所含溶质则较高， 且在结晶界面间集富而使该部位存在较多的杂质。根据熔融金属的化学成分和冷却速度而有不同的结晶形态，其不同结晶形态而有不同的偏析及其不同的结晶界面杂质的集聚状态。
粗大晶粒比细小晶粒偏析严重，树枝晶间界面比胞状晶间界面偏析严重，有害杂质如S、P元素的偏析比其他合金元素的偏析严重。