Hàn là quá trình gia nhiệt và làm nguội nhanh cục bộ. Vùng hàn không thể giãn nở và co lại tự do do sự hạn chế của thân vật liệu xung quanh. Sau khi làm nguội, ứng suất hàn và biến dạng sẽ xảy ra trong mối hàn. Các sản phẩm quan trọng cần loại bỏ ứng suất hàn và hiệu chỉnh biến dạng hàn sau khi hàn.
Công nghệ hàn hiện đại có thể hàn các mối hàn không có khuyết tật bên trong và bên ngoài và có các tính chất cơ học bằng hoặc thậm chí cao hơn các tính chất của vật thể được kết nối. Vị trí tương hỗ của các vật thể hàn trong không gian được gọi là mối hàn. Độ bền của mối hàn không chỉ bị ảnh hưởng bởi chất lượng của mối hàn mà còn liên quan đến hình học, kích thước, lực và điều kiện làm việc của nó. Các dạng cơ bản của mối hàn bao gồm mối hàn đối đầu, mối hàn chồng chéo, mối hàn chữ T (mối hàn trực giao) và mối hàn góc.
Hình dạng mặt cắt ngang của mối hàn giáp mối được xác định bởi độ dày của vật hàn trước khi hàn và dạng rãnh của hai mối hàn. Khi hàn các tấm thép dày, các rãnh có nhiều hình dạng khác nhau được tạo ra tại mối hàn để xuyên thấu, để que hàn hoặc dây hàn có thể được đưa vào dễ dàng hơn. Các dạng rãnh bao gồm rãnh hàn một mặt và rãnh hàn hai mặt. Khi lựa chọn dạng rãnh, ngoài việc đảm bảo độ xuyên thấu của mối hàn, cần cân nhắc đến các yếu tố như hàn thuận tiện, lượng kim loại hàn ít, biến dạng hàn nhỏ và chi phí gia công rãnh thấp.
Khi ghép hai tấm thép có độ dày khác nhau, để tránh ứng suất tập trung nghiêm trọng do thay đổi đột ngột về mặt cắt ngang, các cạnh tấm dày hơn thường được làm mỏng dần để đạt được cùng độ dày ở hai cạnh mối nối. Độ bền tĩnh và độ bền mỏi của mối nối ghép cao hơn các mối nối khác. Đối với các kết nối hoạt động dưới tải trọng xen kẽ hoặc va đập hoặc trong bình chịu nhiệt độ thấp và áp suất cao, hàn mối nối ghép thường được ưa chuộng hơn.
Chuẩn bị trước khi hàn mối ghép chồng mí đơn giản, dễ lắp ráp, biến dạng hàn và ứng suất dư nhỏ nên thường được sử dụng trong lắp đặt mối ghép và các kết cấu không quan trọng tại công trường. Nhìn chung, mối ghép chồng mí không phù hợp để làm việc trong các điều kiện như tải trọng xen kẽ, môi trường ăn mòn và nhiệt độ cao hoặc thấp.
Việc sử dụng mối nối chữ T và mối nối góc thường là do nhu cầu về kết cấu. Đặc điểm làm việc của mối hàn góc không hoàn chỉnh trên mối nối chữ T tương tự như mối hàn góc của mối nối chồng. Khi mối hàn vuông góc với hướng của lực bên ngoài, nó trở thành mối hàn góc trước. Lúc này, hình dạng bề mặt của mối hàn sẽ gây ra các mức độ tập trung ứng suất khác nhau; lực của mối hàn góc hàn tương tự như lực của mối nối đối đầu.
Mối nối góc có khả năng chịu tải thấp và thường không được sử dụng một mình. Nó chỉ có thể được cải thiện khi mối hàn được xuyên qua hoặc khi có mối hàn góc bên trong và bên ngoài. Nó chủ yếu được sử dụng ở các góc của các cấu trúc khép kín.
Sản phẩm hàn nhẹ hơn các bộ phận đinh tán, đúc và rèn, có thể giảm trọng lượng của chính chúng và tiết kiệm năng lượng cho các phương tiện vận chuyển. Hàn có hiệu suất bịt kín tốt và phù hợp để sản xuất các loại container khác nhau. Phát triển công nghệ gia công mối nối để kết hợp hàn với rèn và đúc, có thể sản xuất các kết cấu đúc hàn lớn, kinh tế và hợp lý và các kết cấu rèn hàn có lợi ích kinh tế cao. Việc sử dụng công nghệ hàn có thể sử dụng hiệu quả các vật liệu và kết cấu hàn có thể sử dụng các vật liệu có tính chất khác nhau ở các bộ phận khác nhau và phát huy đầy đủ các ưu điểm của các vật liệu khác nhau để đạt được tính kinh tế và chất lượng cao. Hàn đã trở thành một phương pháp gia công không thể thiếu và ngày càng quan trọng trong ngành công nghiệp hiện đại.
