由于激光焊接加工的加速且非平衡冷却速率，在焊接或者熔化区形成的多边形铁酸盐受到挤压，并非如图3所示的形成非平衡，非等轴晶粒铁酸盐或者贝氏体铁酸盐。我们所观察的微观结构特性是激光焊接中非平衡冷却造成的。随着冷却速率的加快，待观察的粒状铁酸盐和贝氏体铁酸盐片断体积以多边形铁酸盐为代价增长。当微观结构大多数变为粒状铁酸盐时，先前晶体的颗粒边界位置得以保持。如图5.b所示，当温度快速下降到临界温度 以下时，被保持的晶体进一步转变成更加优良的珠光体或者低碳贝氏体铁酸盐。微观结构的这些改变增强了焊接金属的硬度。Biro报道了相似的观察，他发现由于在激光焊接中大 量快速的热量加入使得晶体被稳定在碳丰富区。溶解区快速的热量消散以及冷却速率导致了更加优良的珠光体和贝氏体的形成。然而由于被焊接的底座金属碳含量低，因此与珠光体相比，形成的贝氏体数量较少。
3.2疲劳强度
图6画出了三种裁焊拼板化合物的S-N曲线。从图中可以看出W-Car和MC-DI裁焊拼板的疲劳极限大约为85MPa。这个镀锌的极限值低于不镀锌或者GMX裁焊拼板（120MPa）和底座金属（110MPa）。表4罗列了用于组成裁焊拼板的底座金属的拉伸特性。从表中我们可知较厚和较薄的裁焊拼板对GMX，W-Car，MC-DI产生的强度分别为185 MPa和156 MPa， 160 MPa和159 MPa， 155 MPa和146 MPa。考虑到钢板厚度[10]中观察了产生强度的相似趋势。以延展百分比为特征的延展性是相似的，对于不同的材料它的变化范围为45％到50％。获得的三种裁焊拼板和底座金属的薄钢板最终拉伸强度对GMX，W-Car，MC-DI和BM分别为301，305，297，324 MPa。最终拉伸强度将要用于相关裁焊拼板的疲劳极限。
无涂层的裁焊拼板化合物（GMX）的疲劳极限是镀锌裁焊拼板（W-Car和MC-DI）的1.4倍。以上结果表明GMX裁焊拼板和BM之间存在10MPa的差异，这可能与实验的分散有关。如表5所示，我们定义裁焊拼板的疲劳极限与薄钢板产生疲劳失效时的最终拉伸强度的比率为疲劳比。我们发现对于非镀锌或者无涂层的GMX而言，它的疲劳比与同样是镀锌的W-Car和MC-DI相比高1.4倍。例如，0.04对0.28或者0.29。众所周知疲劳特性取决于被测试材料的表面条件。像电镀这样的表面处理一般会减小钢的疲劳极限。对于具有柔软铝皮的铝合金钢所具有的相似特性也有报道。由于残余压力得以极大改善，可以产生电镀涂层支撑和硬度，因此采用特殊表面处理对疲劳特性能够产生可评估的效果。在镀锌裁焊拼板加工中，有点类似于上面提到的过程，钢的下表面涂一层较柔软的熔化锌做支撑。当熔化锌凝固时在钢表面产生残余拉伸压力，并进一步受制于旋转回火或者对同一种纹理的表面流通加工。对于镀锌裁焊拼板来说这也是对降低疲劳极限有贡献的因素。在熔化区当锌与铁形成合金，热蘸镀锌加工中在铁底层和锌皮之间可能产生锌铁状态硬度和脆性。锌铁状态很可能产生局部增长或者钢颗粒边界破裂，这些取决于锌和钢的化学组成和沉浸时间。锌通过破裂的 抑制层传播能够解释在钢颗粒边界破裂的出现。由于钢底层和抑制层之间失配引起的内部压力也有可能产生破裂。在高温情况下颗粒边界滑动，错位以及断层移位都可以使抑制层的压力得以减轻；低温情况下破裂也可以使压力得以减轻。这个过程使得液态锌在颗粒边界进入钢底层快于锌原子扩散到颗粒边界。因此，镀锌的W-Car和MC-DI的疲劳强度变低。
