若成分不同，及其性能也不同的材料焊接在一起，其接头的性能不仅决定于其中最弱者，而且往往由于两者的不同或不均匀而出现新的矛盾。例如，由于构成腐蚀电池，异种金属焊接接头的耐腐蚀寿命，可能比其中任一材料的腐蚀寿命都大大缩短；强度、塑性、弹性模量差异也可导致应力应变集中，因而提前发生断裂；此外诸如热膨胀系数、热导率等的差异也会导致热应力应变和热疲劳损伤等，因此异种材料焊接接头的成分不均匀性和性能的不均匀性，应当受到特别关注。
通常，被焊的两种材料的成分差异越大，则焊缝金属与焊缝两侧或焊缝一侧母材金属的成分差异也越大。焊缝金属同母材金属之间形成的一个异种材料的连接副中，一侧是固态的A（或B）母材金属，一侧是D成分的液态焊接熔池。高温下，A（或B）、D之间会发生元素的扩散（包括某些情况下的上升扩散），由D进入A（或B）的元素浓度在固相表面最高，向内逐渐降低，如图5-2所示。由A（或B）扩散进入D的元素则由于液体的流动而均匀化，并不影响该局部的焊缝金属成分。焊缝一侧图5-2 液态焊接熔池合金（或两侧）的不均匀性决定于A（或B）和D的成分和各元素扩散示意图组成元素的本性，这是不可避免的；但其扩散的深度和最终的浓度梯度，则受到温度的高低和高温下停留时间的影响。这是焊缝一侧（或两侧）的固相形成成分不均匀性的一个来源。
熔合区的另一种成分不均匀性，产生于焊接过程中的液相熔池金属一侧的不均匀搅拌区。熔池的边缘层母材金属份额较高且未被搅拌均匀，其原因是熔池边缘的温度较其平均温度低，距电弧电流中心较远，电磁搅拌也较弱，金属的流动性较差，被熔化下来的母材金属处于液态的时间较短，有的可以看到成块的母材金属以岛屿或半岛状贴近于焊缝边缘。这种成分不均匀性的程度与焊接参数有关，特别与施焊过程中均匀性和稳定性关系更大。在高度自动化的焊接条件下，焊缝不均匀混合区的不均匀程度可以得到控制；而手工电弧焊时，很难达到施焊过程焊接参数的均匀性和稳定性。除了操作影响外，也与人的身体和精神状态有密切联系。
