層狀偏析是指在焊接熔池始終受氣體和電弧熱的脈動作用，同時，在熔池結晶時放出結晶熱，使焊縫晶體的成長速度出現周期性增長和減少，並伴隨出現結晶前沿液體金屬中夾雜（合金）濃度的變動。這樣，就造成了焊縫金屬化學成分的層狀不均勻，這種現象稱為層狀偏析。 合金中各組成元素在結晶時分布不均勻的現象稱為偏析。焊接熔池一次結晶過程中，由於冷卻速度快，已凝固的焊縫金屬中化學成分來不及擴散，造成分布不均，產生偏析。顯微偏析指發生在一個或幾個晶粒之內，包括枝晶偏析、晶間偏析、晶界偏析和胞狀偏析。巨觀偏析則發生在鑄錠巨觀範圍內這一部分和那一部分之間。可分為正常偏析、反常偏析、比重偏析三類。晶內偏析：該情況取決於澆鑄時的冷卻速度,偏析元素擴散能力和固相線傾斜度等.可以通過退火將偏析消除;.區域性偏析：在較大範圍內化學成分不均勻的現象,退火無法將該情況消除,這種偏析與澆溫、澆速等有關；比重偏析：合金凝固時析出的初晶與餘下的液體存在較大的比重差，最終導致材料出現分層、化學成分不均勻的情況。可採用降低澆溫加大冷卻速度，加入微量元素形成比重適當等。
