Fe、Mn、Ti、Co等金属属于固态有同素异构转变的纯金属以及以这些金属为基能形成有同素异构转变的单相合金，其焊接热影响区可分成过热区、重结晶区、不完全重结晶区(单相合金)和再结晶区几个区段。

其特别是除了过热区和再结晶区外，还有一个由同素异构转变引起的重结晶区，这一区位于过热区和再结晶区之间，其组织特征为由重结晶组织转变而引起的晶粒细化，即相当于钢材进行正火处理后所得到的细晶组织，

这一区段的冲击韧性较高。

如果母材是单相合金，如α-Ti和纯Ti相比较，在固态下都只有一个αβ的同素异构转变，它们在高温时均为β相，低温时均为α相，所不同之处是纯金属的同素异构转变是在某一固定温度下进行的，而单相合金的同素异构转变是在某一温度范围内进行的，因此其热影响区的重结晶区还可进一步分为重结晶区Ⅱ和不完全重结晶区Ⅱ′两部分。

此外，有些具有同素异构转变的纯金属，如Ti和Co等、单相合金如α-Ti，在快速冷却条件下会产生马氏体转变，如纯Ti和α-Ti合金，快速冷却时在焊接热影响区都能发现β→α′转变，α′称为钛马氏体。