不锈钢经焊接后，一般不再进行热处理即投入使用。因此，经历加热、熔化、结晶和冷却后的焊接接头的抗腐蚀性及力学性能等接头性能，除受化学成分的影响外，焊缝金属的结晶过程及最终的结晶组织也有很大的影响。
同钢板相比，同样化学成分的焊接接头的性能往往有某种程度的恶化。因此，为了得到具有良好性能的焊接接头，首先要研究焊缝金属的结晶过程、焊缝金属的化学成分与其结晶组织的关系、以及与接头性能的关系是非常重要的。特别是对于含有多种合金元素，较少发生组织转变的不锈钢的焊接接头就更加重要。
图1-26所示为熔化焊（如TIG焊或焊条电弧焊）时焊缝金属表面柱状晶结晶的模型图，图1-27所示为SUS310S钢的TIG焊焊缝金属表面的宏观组织的照片。


熔化焊（如TIG焊或焊条电弧焊）焊缝金属的结晶，是从液态金属熔池边缘的固态金属向熔池内部成长，并与这个边缘面垂直的柱状晶。当结晶速度较慢时，如图1-26a和图1-27所示那样，随热源的移动而伴随的柱状晶的成长，也随热源方向而变化。


图1-28所示为25Cr-20Ni钢TIG焊结晶前沿固-液界面上成长的胞状树枝晶的照片和模型。合金在树枝状结晶的前沿发生成分过冷而使晶粒长大，同时也向侧面长粗，从而产生合金元素的再分配，引起合金元素的显微偏析。这样，对合金元素含量较多的不锈钢焊缝金属结晶过程加以分析研究是很重要的。
如后面所讨论的，在奥氏体不锈钢的焊缝金属结晶中，奥氏体和铁素体共存的情况较多，Cr、Ni、Mo等主要合金元素在结晶过程中将发生浓化或贫化，其结晶相将发生变化。另外，不锈钢焊缝金属在结晶过程中常会产生结晶裂纹，其合金元素的偏析对此有很大的影响。图1-29给出了22Cr-25Ni-6Mo奥氏体不锈钢TIG焊焊缝金属中Mo的显微偏析，在树枝状晶界Mo的浓度为其平均值的1.8倍。