在熔焊過程中，如果大氣與高溫的熔池直接接觸，大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池，還會在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質(zhì)量和性能。

壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態(tài)下實現(xiàn)原子間結(jié)合，又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當電流通過兩工件的連接端時，該處因電阻很大而溫度上升，當加熱至塑性狀態(tài)時，在軸向壓力作用下連接成為一體。

焊接的質(zhì)量還取決于所采用的母材和填充材料。并非所有的金屬都能焊接，不同的母材需要搭配特定的助焊劑。不同鋼鐵材料的可焊性與其本身的硬化特性成反比，硬化特性指的是鋼鐵焊接后冷卻期間產(chǎn)生馬氏體的能力。鋼鐵的硬化特性取決于它的化學成分，如果一塊鋼材料含有較高比例的碳和其他合金元素，它的硬化特性指標就較高，因此可焊性相對較低。要比較不同合金鋼的可焊性，可以采用以一種名為當量碳含量的方法，它可以反映出不同合金鋼相對于普通碳鋼的可焊性。例如，鉻和釩對可焊性的影響要比銅和鎳高，而以上合金元素的影響因子比碳都要小。合金鋼的當量碳含量越高，其可焊性就越低。如果為了取得較高的可焊性而采用普通碳鋼和低合金鋼的話，產(chǎn)品的強度就相對較低——可焊性和產(chǎn)品強度之間存在著微妙的權(quán)衡關(guān)系。1970年發(fā)出的高強度低合金鋼則克服了強度和可焊性之間的矛盾，這些合金鋼在擁有高強度的同時也有很好的可焊性，使得它們成為焊接應(yīng)用的理想材料。

所有的焊接過程，包括超聲波金屬焊接（UMW），即使是在相同的焊接參數(shù)下，材料和環(huán)境的差異也會導致焊接結(jié)果的變化。然而，這些不合格件輸出的焊接數(shù)據(jù)，例如焊接時間、功率和能量等，也經(jīng)常是在操作員設(shè)置的合格區(qū)間內(nèi)，且目視檢查也難以區(qū)分。終，這些不良件會裝配到產(chǎn)品中，導致使用時發(fā)生破壞失效等風險。由于焊接過程中可用的輸出數(shù)據(jù)有限，且數(shù)據(jù)解析的置信水平有限，因此要這種故障的根本原因幾乎是不可能的。

超聲波金屬焊接是一種焊接具有延展性的薄片金屬的理想工藝，例如焊接鋁箔和銅箔。當超聲波振動傳遞到受壓的多層金屬薄片上時，材料的接觸界面上會發(fā)生變化。切向振動清潔了材料表面，即清除污垢和分解氧化物，給多層金屬薄片間創(chuàng)造了干凈緊密的接觸。此時，電子在這個界面上共享兩側(cè)原子，一個固態(tài)鍵連接就形成了。