圖2.14是光纖激光焊接過程中晶粒演變過程的示意圖,母材的晶粒形狀如圖2.14(a)所示,其金相組織。光纖激光焊接奧氏體不誘鋼厚板,在燒縫區和熱影響區就會出現多相組織光纖激光焊接時的高溫作用破壞了原始晶界,從而形成掉縫區的晶粒組織(如圖2.14(b)所示),新的晶粒結構像“樹干”形狀。焊縫區微觀結構具有明顯的方向性,這也是焊縫區最顯著的特征主要與焊接件結品過積中較快的冷卻速率有關系圖2.14(c)表示的是-部分晶界從原始晶界中分離出來,在超快的結品過程中生成了枝狀品。其實,枝狀品也與較快的冷卻速率有關,焊縫K中所涉及到的冷卻速率幾乎高達104-106°C/s。至于在光纖媽接過程屮,較快的擇接速度導致了低熱輸出,加快了冷卻速率和結晶過程。在正常的焊接結晶條件下,奧氏體不銹鋼的結晶模式可看作是材料成分的函數,微觀鐵素體和奧氏體之間結晶形成的晶界是結晶速率的函數。簡要的結品過渡期與焊縫區冷卻程度有關,能夠得到較高的結晶速率。與上述試驗過程相結合,可以看出枝狀晶與變形奧氏體的共存狀態。在焊縫區和母材交界處,枝狀晶成核并與奧氏體晶界搭接,另外在低熱輸出前提下,枝狀晶結晶過程受較高的溫度梯度比率影響,有效晶界面積增加。當焊縫區出現一定數量的枝狀晶時,晶粒被細化,枝狀品鐵素體表現出較高的拉伸強度鐵素體富集預示著材料具有更強的穩定性綜上所述,光纖激光焊接的焊縫區顯微硬度和拉伸性能比母材有所提聞。因此,選擇合適的焊接工藝參數,會增加材料重恪和重新結晶的體積分數,隨后結晶和相轉變過程就會有效改變縫區的微觀組織形態,同時媽縫K的微觀組織也受焊接過程中冷卻速率的影響。