熔合区的成分不均匀必然会导致金属组织和性能的不均匀性，其不良影响的严重程度，一方面同成分不均匀性的严重程度有关，另一方面在很大程度上又与母材金属A（或B）同焊缝金属D各组成元素间相互作用的性质有关。如果它们之间能形成连续固溶体如Cu-Ni、Au-Ag、Ni-Co、Fe-V之类，则对熔合区成分的不均匀性不会带来严重的不利影响；如果存在间隙固溶元素，如钢中的C、N、B，其成分不均匀性则可能由于淬硬程度严重不同而出现硬度极不均匀的区段；其他一些提高钢材奥氏体稳定性的元素如Ni、Gr、Mn之类，能提高金属的淬硬倾向，也有上述类似不利的影响。下面分析一个以奥氏体填充材料焊接碳钢-奥氏体不锈钢焊接接头的典型实例：此时在碳钢一侧熔合区如果生成了严重的不均匀搅拌层，则出现Ni、Cr含量低于奥氏体不锈钢而高于碳钢的水平，其含碳量又接近碳钢水平的特殊成分带，因此不可避免地要出现脆硬的马氏体组织。这种焊接接头的组织按以下组织形式出现：奥氏体不锈钢一侧熔合区和焊缝金属为奥氏体组织；碳钢一侧焊缝的熔合区有可能出现马氏体组织形成裂纹；而在奥氏体不锈钢和碳钢的焊接接头的热影响区，原来的奥氏体组织和珠光体组织由于多次受热，则变得粗大，直接影响焊接接头的力学性能。
熔合区的组织和性能的不均匀性是比较复杂的问题，不能一概而论，只有在具体被焊材料和具体的性能要求条件下进行分析。例如，对要求耐腐蚀的焊接接头同要求承受机械载荷的焊接接头，对其分析、解决问题的着重点就应有所区别。高温下承载的焊接接头与室温下承载的焊接接头，对二者的要求也不相同，其熔合区允许的成分不均匀程度也不相同。对于高温服役的焊接接头，要考虑到在高温服役期间，由于扩散而发生某些成分的均匀化，同时也要考虑到由于上升扩散而导致某些成分不均匀的因素。例如，动力装置中的一些珠光体耐热钢-奥氏体不锈钢焊接接头的失效，往往是由于高温服役期间碳元素从珠光体耐热钢向奥氏体不锈钢中上升扩散所致。
除此之外，焊接方法的不同、焊道层次的数量、焊接参数的合理性、焊接过程中热输入的稳定性和焊后热处理的温度等，都会对异种焊接接头熔合区的组织和性能的不均匀性和不一致性带来不同的影响。
