Metinātās sastāvdaļas ir struktūras, kas veidojas, pastāvīgi savienojot atdalītus metāliskus materiālus atomu līmenī, izmantojot siltumu vai spiedienu. Tās darbības principa pamatā ir oriģinālo materiālu saskarņu nojaukšana, atomu difūzijas veicināšana un metalurģiskā savienojuma panākšana, tādējādi pārveidojot vairākas neatkarīgas sastāvdaļas vienotā struktūrā ar vispārējām mehāniskām īpašībām. Izpratne par šo principu palīdz izprast raksturīgos likumus, kas regulē metināto komponentu projektēšanu, ražošanu un izmantošanu.
Metināšanas procesa būtība ir{0}}enerģijas vadīta materiāla rekonstrukcija. Kad ārējs siltuma avots (piemēram, elektriskā loka, lāzers vai liesma) iedarbojas uz metināmo zonu, metāls saskares zonā ātri uzsilst līdz kušanas temperatūrai vai tuvu tai, veidojot izkusušo baseinu. Šajā brīdī pamatmateriāla un pildvielas atomi iegūst pietiekamu kinētisko enerģiju, lai pārvarētu sākotnējo saskarnes barjeru, izkliedētu un sajauktos šķidrā vidē un pārkārtotos nepārtrauktā graudu struktūrā sekojošā dzesēšanas un sacietēšanas procesa laikā. Šis process ne tikai nodrošina makroskopisku "savienojumu", bet arī izveido starpatomiskas metāliskas saites mikroskopiskā līmenī, nodrošinot metinātā savienojuma stiprības potenciālu, kas tuvojas vai pat pārsniedz pamatmateriāla stiprības potenciālu.
Pamatojoties uz procesu atšķirībām, metinātās sastāvdaļas var iedalīt trīs galvenajos veidos, pamatojoties uz to veidošanās mehānismu: kausēšanas metināšana, spiediena metināšana un cietlodēšana. Kodolmetināšana ietver parastā metāla un pildmetāla pilnīgu izkausēšanu, veidojot izkausētu baseinu, kā rezultātā pēc sacietēšanas veidojas monolīts savienojums. Šī metode ir piemērota lielākajai daļai tērauda konstrukciju un smago komponentu. Spiediena metināšana pieliek spēcīgu spiedienu, gan uzkarsētu, gan neapsildītu, lai izraisītu plastmasas plūsmu un atomu saistīšanos saskares virsmā. Tipiski piemēri ir pretestības metināšana un berzes metināšana, ko bieži izmanto plānu plākšņu vai atšķirīgu metālu savienošanai. Cietlodēšanai izmanto pildmetālu, kura kušanas temperatūra ir zemāka par parasto metālu, lai aizpildītu spraugu, paļaujoties uz kapilāru darbību, lai samitrinātu un savienotos ar parasto metālu. Šī metode ir piemērota precīzām ierīcēm vai atšķirīgu materiālu iekapsulēšanai.
Metināto detaļu veiktspēja ir atkarīga no savienojuma vietas metalurģiskās kvalitātes un sprieguma stāvokļa. Ideālā gadījumā metinājumam un parastajam metālam ir nepārtraukta sastāva un mikrostruktūras pāreja, kontrolējams iekšējais spriegums un vienmērīga slodzes pārnešana. Tomēr praksē termiskā cikliskums var izraisīt graudu sabiezēšanu, sacietējušu mikrostruktūru vai atlikušo spriegumu, kas procesa laikā ir jāoptimizē, izmantojot priekšsildīšanu, pēc-sildīšanu un starpposma temperatūras kontroli. Turklāt savienojuma ģeometrija (piemēram, metinājuma stiegrojums un slīpuma leņķis) ietekmē arī sprieguma sadalījumu; pareiza konstrukcija var samazināt noguruma plaisu rašanās risku.
Tas parāda, ka metināto komponentu darbības princips ietver enerģijas iejaukšanos, lai atvieglotu atomu{0}}līmeņa savienojumu, un struktūras un funkciju integrācija tiek panākta, izmantojot procesa kontroli. Šis mehānisms ne tikai atklāj to augstās slodzes-nestspējas avotu, bet arī norāda virzienu kvalitātes kontrolei, kas prasa holistisku apsvērumu no mikroskopiskās metalurģijas līdz makroskopiskajai morfoloģijai, nodrošinot teorētisku atbalstu inženiertehniskiem lietojumiem.