Die Schweißnahtmikrostruktur umfasst Gefügeausbildung in Schmelz- und Wärmeeinflusszone, einschließlich Kornmorphologie, Phasenverteilung, Ausscheidungen und Segregationen. Schnelle Abkühlung führt zu nichtgleichgewichtsnahen Phasen (z.B. Martensit), Eigenspannungen und Texturen. Mikrostrukturelle Gradienten bestimmen Härte, Zähigkeit, Rissausbreitung und Ermüdung und werden durch Wärmeeinbringung, Zusatzwerkstoff und Vor-/Nachwärmebehandlung gesteuert.